Принцип действия зх фазного асинхронного эд
Виды и особенности переходных процессовПереходным процессом называют режим перехода ЭП из одного установившегося состояние в другое, в процессе которого происходит изменение соответствующих видов энергии. Виды: электромагнитный, теплой, механический.Электромагнитный и механический происходит быстрее чем тепловых, поэтому их рассматривают по отдельности. Механические переходные процессы возникают ЭП прежде всего при пуске, реверсе и электрическом торможении электроприводов.При изучении электромеханических переходных характеристик реально нагружены асинхронные ЭП, выяснено что из-за большой длительности механической переходного процесса, вызваны электромагнитным переходным процессом, практически полностью затухают. зависимость характеристик эле…ля от напряжения питанияОно может существенно отличаться от номинального. В случае этого следует пересчитать все вращающие моменты использование трехфазного эд в однофазном режимеКогда питающая сеть питания однофазная, то трехфазный АД, можно использовать в предусмотренном режиме работы как однофазный. В этом случае по режиму работу ни чем не отличается от однофазного АД, который содержит на статоре помимо рабочей обмотки и пусковую обмотку, сдвинуто пространственно на 90 эл. Градусов относительно рабочей. При больших мощностях используют трехфазные АД в однофазном включении. На период пуска пусковую обмотку однофазного АД или обмотку трехфазного АД используемую в качестве пусковой подключают к сети через фазосдвигающие элементы в виде резистора или конденсатора. После пуска пусковую обмотку отключают или ее часть. историческое развитиеВ 19 веке ученым Фарадеем, Якоби были сделаны открытия, которые позволили использовать эл. Энергию в производных целях. Так, в 1821 фарадей открыл явление вращение проводника с током вокруг полюса постоянного магнита. В 1834 г. Якоби изобрел двигатель постоянного тока с вращающимся валом, получивший питание от гальванической батареи. В 1838 г считают годом создания электропривода классификация электроприводов По виду движения различаются электроприводы вращательного и поступательного однонаправленного и реверсивного движенияПо принципу регулирования скоростии положения исполнительного органанерегулируемый и регулируемый по скорости; следящий,программно-управляемый, адаптивный,позиционный По роду механического передаточного устройстваразличают редукторный электропривод, содержащий один из видов механического передаточного устройства, и безредукторный, в котором электродвигатель непосредственно соединен с исполнительным органом.По роду электрического преобразовательного устройства различают: вентильный электропривод, и стема управляемый выпрямитель-двигатель (УВ-Д),система преобразователь частоты – двигатель (ПЧ-Д),система генератор-двигатель (Г-Д) и магнитный усилитель-двигатель (МУ-Д) ,По способу передачи механическойэнергии исполнительному органГрупповой электропривод,Индивидуальный электропривод,Взаимосвязанный электропривод критерии качества регулированияДиапазон регулирования угловой скорости определяется отношением максимально возможной угловой скорости ЭП к минимальной при допустимых пределах ее колебания с изменением нагрузки Плавность регулирования характеризуется отношением 2 ближайших соседних угловых скоростей при неизменной нагрузке ЭПСтабильность угловой скорости определяется жесткостью механической характеристике электродвигателя и диапазоном изменения нагрузке на его вал. Направление регулирования уменьшение или увеличение ее по отношению к номинальной, зависит от принятого способа регулированияДопустимая нагрузка на валу электродвигателя при разных угловых скоростях его вращение определяется принятым способом регулирования скорости ЭПЭкономичность регулирования угловой скорости ЭП определяется средними значениями энергетических показателей мех характеристики раб.машин Условно все рабочие машины разбили на 4 группы по показатели степени Х: 0,1,2,-1 При х=0 Момент рабочих машин не зависит от угловой скорости и равен номин.моменту При х=1 Зависимость м/у угловой скоростью и моментом прямо пропорционально При х=2 ее название «вентиляторная» Зависимость м/у угловой скоростью и моментом имеет более сложный вид При х= - 1 Зависимость м/у угловой скоростью и моментом обратно пропорционально мех хар-ка и угловая хар-ка СДМеханическая характеристика не раскрывает приводная свойства СД. Поэтому для оценки приводных свойств используют его угловую характеристику, связывающий вращающий момент двигателя с углом нагрузки Преимущества СД по сравнению с АД- не только постоянство частоты их вращения при изменении нагрузке, но и то что при мощностях свыше 200 кВт экономически целесообразнее в использовании механические характеристики 3фазного ЭД с глубокопазным роторомМеханическую характеристику таких двигателей в пусковой части целесообразно строить на основании расчета минимального и пускового момента, приводимых в справочных данных этих двигателей общие пон. механическая харк-каМеханические характеристики принято оценивать их жесткостью . Они бывают (рис. 2.4) абсолютно жесткими (1), абсолютно мягкими (2) могут иметь отрицательную <0(3) или положительную (4) жесткость.Моменты принято делить на активные и реактивные. Активные моменты могут быть как движущими, так и тормозящими, их направление не зависит от направления движения: момент, созданный электрической машиной (М на рис. 2.3), момент, созданный грузом, пружиной и т.п. Соответствующие механические характеристики могут располагаться в любом из четырех квадрантов.Реактивные моменты - реакция на движение, они всегда направлены против движения, т.е. всегда тормозящие: момент от сил трения, момент, создаваемый центробежной машиной (Мс на рис. 2.3) и т.п. Механические характеристики всегда располагаются во втором и четвертом квадрантах. однофазный асинхронный электродвигательОднофазный асинхронный электродвигатель состоит из неподвижного статора и вращающегося ротора. Статор электродвигателя выполняется цилиндрическим и набирается из листов электротехнической стали. В пазы статора помещаются две однофазные обмотки: рабочая и пусковая. Ротор представляет собой цилиндрический сердечник, набранный из круглых пластин с отверстиями по окружности. Стержни, соединяющие пластины ротора, замыкаются кольцами. Сердечник ротора напрессовывается на вал. однофазный не предусмотренный режимВ случае потери электропитания одной из фаз АД оказывывется в однофазном непредусмотренном режиме. Он возникает при перегорании плавкой ставки предохранителя одной фазы, при обрыве одной из фазных проводов. В этом случае АД оказывается в режиме однофазного на линейном напряжении 2х оставшихся фаз. При пуске он не будет вращаться, т.к. не будет развивать пускового момента, а при работе его дальнейшее состояние зависит от нагрузки на валу определение двигательного и тормозных режимовВ двигательном режиме направление момента электродвигателя совпадает с направлением вала и момент будет двигательным , в тормозном – направление не совпадает и момент электродвигателя тормозной. Механические характеристики двигательного режима находятся в в первом и третьем квадрантах, а в тормозном – во втором и четвертом. определение понятие эл.привода назначениеэлектродвигатель – преобразовывает эл. Энергию необходимую для действия рабочей машины в механическую энергиюэлектропривод - называется электромеханическое устройство предназначенное для проведения в движение рабочих органов машин и управляет их тех процессами автоматизированный электропривод - часть производного механизма, которая создает, передает движение к рабочей машине и управляет этим движениемназначение: преобразовать эл. энергию в механическую и обратно и управлять этим процессом определение разомкнутой системы регулированияРазомкнутая система регулирования характеризуется тем, что на ее вход не подается информация о текущем состояние выходной величины, например угловой скорости основное уравнение эл.привода , где - угловая скорость, J- суммарный момент инерции. паспортные данные: номинальная мощность, номинальная напряжение, номинальный ток, номинальная частота вращения перспективы развитияэлектропривод широко используется во всех отраслях народного хозяйства широкое использование привода объясняется возможностью преобразование эл.энергии в другие виды энергии, большим диапазоном мощности и скорости движения. Основная тенденция развития современного эл.привода- дальнейшая его автоматизация возможность современного электропривода постепенно расширяют за счет развития электроники, вычислительной техники, автоматики и механики
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
принцип действия зх фазного асинхронного эд
Принцип действия асинхронного электродвигателя основан на взаимодействии индуктированного тока ротора с магнитным потоком статора. При включении обмотки трехфазного двигателя под напряжение источника трехфазного переменного тока внутри расточки статора образуется вращающееся магнитное поле, частота вращения которого равна n1= 60fp ,где n1 - частота вращения магнитного поля, об/мин; f - частота тока, Гц; p - число пар магнитных полюсов двигателя.Силовые линии вращающегося магнитного поля пересекают стержни короткозамкнутой обмотки ротора, и в них индуктируется ЭДС, которая вызывает появление тока и магнитного потока в роторе двигателя.Взаимодействие магнитного поля статора с магнитным потоком ротора создает механический вращающий момент, под действием которого ротор начинает вращаться. Частота вращения ротора несколько меньше частоты вращения магнитного поля. Поэтому двигатель называется асинхронным.
прямой способ пуска электродвигателя постоянного и переменного токаЭто наиболее простой и широко используемый способ, когда электродвигатель непосредственно подключают на полное напряжение электрической сети. Прямой пуск допустим для АД с короткозамкнутым ротором и коллекторных электродвигателей мощностью менее 0,8 кВт. Для прямого пуска характерны большие пусковые токи электродвигателей и значительные ударные моменты и ускорения в системе ЭП, что не всегда допустимо для ряда рабочих машин и механизмов. При прямом пуске повышение пускового момента и снижение пускового тока АД с короткозамкнутым ротором без увеличения активного сопротивления обмотки ротора в рабочем режиме, а следовательно и потерь мощности в ней достигают при примени специальных АД с повышенным пусковым моментом
ПУСК ОДНОФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙпуск однофазного двигателя начинают с разгона ротора путем нажатия пусковой кнопки, вызывающего возбуждение токов в обеих фазах обмотки статора, которые сдвинуты по фазе на величину, зависящую от параметров фазосдвигающего устройства Z, выполненного в виде резистора, индуктивной катушки или конденсатора, и элементов электрических цепей, в которые входят рабочая и пусковая фазы обмотки статора. Эти токи побуждают в машине вращающееся магнитное поле с магнитной индукцией в воздушном зазоре, которая периодически и монотонно изменяется в пределах максимального и минимального значений
пуск переключения со «звезды» на «треугольник» Этот способ применят при для трехфазных короткозамкнутых АД с соединением обмотки статора в рабочем режиме по схеме треугольник. С целью снижения пускового тока обмотку статора на период пуска соединяет по схеме звезда. При этом пусковой ток в линии пусковой момент двигателя понижается в 3 раза. Естественно в этом случае для обеспечения пуска рабочая машина должна быть максимальна разгружена.
реакторный и автотрансформаторный методИх используют в тех случаях, когда в мощных ЭП переменного тока асинхронных и синхронных при самозапуске для ограничения пусковых токов и снижения потерь активной энергии в пусковых устройствах в место пусковых реостатах применяют пусковые реаторы и автотрансформаторы. При расчете необходимого значения пускового сопротивления исходят из того, что искусственный пусковой ток должен иметь заданное значение, которое меньше пускового тока прямого включения двигателя Iп.и.=аIп
реверс электродвигателей.Реверс электродвигателей заключаются в изменении в направлении их вращение на обратное. Изменение направления вращение трехфазного АД осуществляют изменением направления вращение его магнитного поля, обусловленного порядком чередования фаз обмотки статора. Для этого достаточно поменять местами два любых фазных провода, питающих обмотку статора АД. При реверсе ДПТ и АД с фазным ротором предварительно необходимо принять меры по ограничению их тока и момента при реверсе на уровне допустимых значений.
регулирование электроприводовПри управлении движением исполнительного органа технологических установок с помощью ЭП обеспечивается регулирование одной или нескольких координат движения, главная из которых- это угловая скорость, на выходе ЭП, т.к. от его значения прямо пропорционально зависит от производительность технологических установок. Другие координаты чаще всего вспомогательные - это вращающий момент электродвигателя, ускорение.Процесс принудительного изменения и поддержания на заданном уровне угловой скорости ЭП при изменяющихся внешних воздействий называют регулирование угловой скорости.
регулирование угловой скорости ЭП с коллекторным двигателем.Для регулируемых ЭП с коллекторными двигателями, которые чаще всего используют в виде ДПТ регулирование их угловой скорости возможно изменением: Сопротивление в цепи якоря.Магнитного потока двигателя, Напряжение питание цепи якоря. Два первых способа регулирования угловой скорости ДПТ параметрическое и полюсное.
режим генераторного торможения Достигается за счет активного момента со стороны нагрузки при угловых скоростях по ходу вращения электродвигателя, превышающих его скорость идеального холостого хода. В этом случае энергия торможения поступает в электрическую сеть в виде потока электрической энергии обратного направления
режим динамического торможенияЕго осуществляют переключением цепей вращающегося электродвигателя на режим автономного генератора с нагрузкой, например в виде балластного реостата. При этом интенсивность торможения регулируют сопротивлением реостата и током возбуждения. Для динамического торможения АД используют источник постоянного тока пониженного напряжения, которое при торможении подается в обмотку статора, либо используют конденсаторную батарею для самовозбуждения на генераторный режим. При динамическом торможении полностью исключаются реверс двигателя электропривода при достижении нулевой частоты вращения.
режим торможения противовключениемЭтот режим имеет место при вращение электродвигателя против направления действия его момента. Такой режим может быть достигнут либо реверсированием электродвигателя на ходу, либо введением внешних силовых резисторов в цепь якоря – у ДПТ или в цепь ротора – у АД с фазным ротором и при наличии активного момента нагрузки, например для осуществления плавного опускания груза. Недостаток данного торможения - наличие существенных ударных моментов и возможность аварийного вращения приводного механизма в обратную сторону, что не всегда допустимо. В основном этот способ используют для торможения АД с короткозамкнутым ротором.
резисторный способ ЭД пост. и перем. тока Заключается во введение в главные силовые цепи двигателей пусковых реостатов , которые после пуска ЭП частично или полностью шунтируют. Позволяет ограничить пусковые токи электродвигателей и одновременно обеспечить более мягкие механические характеристики двигателей, в частности режима пуска. В целом способ не экономичный, т.к. в резисторах включенных в силовые цепи теряются значительная мощность. Способ достаточно доступный и позволяет осуществлять управляемый пуск
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 389; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!