- •Розділ 1. Електропривод, його структурна схема та елементи.
- •Загальні відомості. Електропривод та його елементи.
- •Різновиди електроприводів, їх характеристики та режими роботи.
- •1.3 Механічні характеристики виробничих механізмів. Жорсткість.
- •Розділ 2. Механічні характеристики і енергетичні режими роботи двигунів постійного струму (дпс).
- •2.1 Дпс незалежного збудження (нз).
- •2.1.1 Загальні відомості.
- •2.1.4 Побудова механічних характеристик дпс нз.
- •2.1.2 Електромеханічна характеристика
- •2.1.3 Механічна характеристика
- •2.1.5 Процес пуску та пускова діаграма.
- •2.1.5 Кількість ступенів пускового резистора.
- •2.1.7 Механічна характеристика у гальмових режимах .
- •2.2 Дпс послідовного збудження (пз) .
- •2.2.1 Загальні відомості .
- •2.2.2 Електромеханічна та механічна характеристики дпс пз
- •2.2.3 Побудова штучних (реостатних) характеристик.
- •2.2.4 Розрахунок опорів пускових резисторів.
- •2.2.5 Динамічне гальмування.
- •2.2.6 Гальмування пртивовмиканням.
- •2.3 Дпс змішаного збудження (зз) .
- •3.1 Загальні положення.
- •3.2 Регулювання швидкості.
- •3.3 Регулювання струму і моменту.
- •3.4 Регулювання положення.
- •3.5 Структура електропривода та його режими роботи при регулюванні координат.
- •Розділ 4. Регулювання координат еп з двигуном постійного струму.
- •4.1 Регулювання кутової швидкості дпс змінного магнітного потоку.
- •4.1.1 Загальні відомості.
- •4.1.2 Ослаблення магнітного потоку у дпс нз.
- •4.1.3 Ослаблення магнітного потоку у дпс пз.
- •Регулювання кутової швидкості дпс шунтуванням якоря.
- •Загальні відомості.
- •Регулювання дпс нз.
- •4.2.3 Регулювання дпс пз.
- •4.3 Регулювання кутової швидкості дпс зміною напруги живлення.
- •4.3.1 Загальні відомості.
- •4.3.2 Система г-д.
- •4.3.2.3. Діапазон регулювання. Статизм.
- •4.3.3. Система тп-д.
- •Переваги системи тп-д:
- •Недоліки системи тп-д:
- •4.3.4 Система широтно-імпульсного регулювання (шир).
- •4.3.5 Регулювання швидкості дпс пз.
- •4.3.6 Регулювання швидкості дпс нз імпульсною зміною параметрів.
- •4.3.6.1. Регулювання додатковими резисторами у колі якоря.
- •4.3.6.2 Регулювання додатковим резистором у колі обмотки збудження.
- •4.4 Регулювання координат в системі джерело струму – двигун (дс-д).
- •4.5 Загальні положення по автоматичному регулюванню координат.
- •Розділ 5. Регулювання координат еп з двигунами змінного струму.
- •5.1 Схеми вмикання, заміщення, характеристики та режими роботи асинхронних двигунів (ад).
- •5.2 Характеристики ад.
- •5.2 Регулювання ад за допомогою резисторів.
- •5.2.1 Резистор у колі статора (r1д).
- •5.2.1.1 Розрахунки резисторів r1д .
- •5.2.2 Резистор у колі ротора (r2д) .
- •5.2.2.1 Розрахунки резисторів r2д .
- •5.3 Регулювання ад зміною напруги живлення .
- •5.4 Регулювання ад зміною кількості пар полюсів.
- •5.5 Частотне регулювання ад.
- •5.6 Регулювання ад в каскадних схемах вмикання.
- •5.6.1 Загальні відомості.
- •5.6.2 Електромеханічний машинно-вентильний каскад.
- •5.6.3 Електричний машинно-вентильний каскад.
- •5.6.4 Робота і характеристики електромеханічного і електричного каскадів.
- •5.6.5 Асинхронно-вентильний каскад.
- •5.7 Гальмування електроприводів з ад.
- •5.7.1 Гальмування противовмиканням.
- •5.7.2 Рекуперативне гальмування.
- •5.7.3 Динамічне гальмування.
- •5.7.4 Гальмування при самозбудженні.
- •5.8 Регулювання і гальмування електроприводів з синхронними двигунами.
- •Розділ 6. Взаємозв’язані електроприводи.
- •6.1 Загальні відомості.
- •6.2 Еп з механічним з’єднанням валів.
- •6.2.3 Випадок, коли ω01≠ω02 і Із1≠Із2.
- •6.2.4 Випадок з ад.
- •6.3 Еп з електричним валом.
- •6.3.1 Загальні відомості.
- •6.3.2 Електричний вал з синхронними зрівнювальними машинами.
- •6.2.3 Електричний вал з синхронними зрівнювальними машинами.
- •6.3.4 Електричний вал з основними робочими машинами.
- •6.3.5 Електричний вал з асинхронним перетворювачем частоти.
- •Розділ 7. Перехідні процеси електроприводів.
- •7.1 Загальні відомості.
- •7.2 Пуск дпс нз до основної кутової швидкості ωс при ударному прикладанні навантаження.
- •7.2.2 Багатоступеневий пуск при
- •7.2.3 Пуск з урахуванням індуктивності кола якоря
- •7.3 Пуск дпс нз до кутової швидкості більшої за основну
- •7.4 Динамічне гальмування дпс нз
- •7.5 Гальмування противовмиканням і реверсування дпс нз
- •7.6 Гальмування дпс нз від швидкості (ослабленого збудження) до основної
- •7.7 Перехідні режими в еп з дпс нз
- •7.8 Перехідні процеси в еп з ад
- •7.8.1 Загальні відомості
- •7.8.2 Пуск ад з фазним ротором
- •7.8.3 Гальмування противовмиканням і реверсування ад
- •Розділ 8. Формування перехідних процесів електроприводів
- •8.1 Загальні відомості
- •7.8.4 Динамічне гальмування ад
- •7.8.5 Рекуперативне гальмування ад
- •8.2 Лінійне наростання керуючих дій (система тп-д)
- •8.2.1 Пуск еп вхолосту ( )
- •8.2.2 Інші приклади пуску
- •8.3 Експоненційна залежність наростання керуючих дій (система г-д)
- •8.3.1 Загальні відомості. Форсування процесу збудження генератора
- •8.3.2 Пуск еп в системі г-д
- •8.3.3 Гальмування і реверсування еп в системі г-д
- •Розділ 9. Енергетика електропривода
- •9.1 Енергетичні показники роботи
- •9.2 Втрати потужності і енергії при сталому режимі роботи еп.
- •9.3 Втрати потужності і енергії в перехідних режимах роботі еп
- •9.3.1 Втрати при .
- •9.3.1.1 Пуск двигуна
- •9.3.1.6 Пуск дпс
- •9.3.2 Способи зменшення витрат у перехідних режимах
- •9.3.2.1 Змешення моменту інерції
- •9.3.2.2 Регулювання швидкості
- •9.3.3 Витрати при навантаженні, тобто при .
- •9.4 Втрати енергії в перехідних процесах в системі керуючий перетворювач – двигун (кп – д)
- •9.4.1 Система статичний перетворювач – двигун (скп – д)
- •9.4.2 Система генератор-двигун (г-д)
- •9.5.1 Ккд системи еп
- •9.5.2. Коефіцієнт потужності системи еп
- •Розділ 10. Вибір електродвигунів
- •10.1 Загальні відомості.
- •10.2 Нагрівання на охолодження електродвигунів.
- •10.3 Номінальні режими роботи електродвигунів.
- •10.4. Побудова діаграм навантаження.
- •10.5 Вибір двигуна за потужністю при режими s1.
- •10.5.1 Метод еквівалентних втрат потужності.
- •10.5.2. Метод еквівалентного струму.
- •10.5.3. Метод еквівалентного моменту.
- •10.5.4. Метод еквівалентної потужності
- •10.9.5. Розрахунок потужності за методом середніх витрат.
- •10.5.6. Попередній вибір двигуна за потужністю.
- •10.5.7. Висновки з методу еквівалентних величин.
- •10.6 Розрахунок потужності и вибір двигуна для режиму s2.
- •10.7 Розрахунок потужності і вибір двигуна для режиму s3.
- •10.8. Визначення допустимої частоти вмикань ад.
- •10.9 Вибір двигуна за потужністю для регульованого еп.
- •Література
4.3.5 Регулювання швидкості дпс пз.
Це можливо за
допомогою живлення від керованого випрямляча,
перемиканням двигунів з послідовного на паралельне живлення при багатодвигунному приводі; це вельми економічна система без додаткових втрат енергії.
Якщо
відома електромеханічна характеристика
ω(Ія)
при напрузі U,
то
перерахунок на напругу U1
можливо виконати за допомогою таких
рівнянь:
і
.
У
такому разі отримаємо
,
тому що величина ІяRя
дуже мала і її можливо знехтувати.
Характеристика залежності моменту від струму М(Ія) не буде змінюватись зі зміною напруги, тому що магнітний потік не залежить від напруги. Якщо Ія→0, то і М→0, Ф→, а ω→∞, тобто вісь ординат є асимптотою електромеханічної характеристики.
4.3.6 Регулювання швидкості дпс нз імпульсною зміною параметрів.
Для цього використовують ключ на рис. 4.23, а, за допомогою якого можливо шунтувати різні резистори, а напруга живлення при цьому залишається незмінною.
4.3.6.1. Регулювання додатковими резисторами у колі якоря.
Резисторне регулювання взагалі – це теж саме, що і пуск двигуна, також із тих же умов що і процес пуску, треба розрахувати потужність резистора. Регулювання, так як резистор увімкнутий у коло якоря, буде дискретним . За допомогою рідинного або повзункового резистора можливо виконати плавне регулювання, але тільки при малій потужності двигуна.
Схема такого імпульсного регулювання наведена на рис. 4.25.
Рис 4.25
Ключ
періодично шунтує резистор Rдод
. Якщо струм якоря номінальний , то
допущений момент навантаження буде
,
а потужність
.
Якщо ключ замкнутий, струм Ія і швидкість ω зростають і навпаки. Амплітуди коливань струму і швидкості залежить від частоти комутації ключа. Графіки коливання швидкості за різними значеннями коефіцієнтів заповнення ξ наведені на рис. 4.26
Рис.4.26
При
ξ=1
буде майже природна характеристика.
“Майже”
тому,
що ключ ШИР все ж таки має деякий опір.
При ξ=0
- звичайна реостатна характеристика.
При 0<ξ<1
значення опору резистора буде
.
Характеристики наведені на рис. 4.27.
Рис. 4.27
Рівняння
механічної характеристики має вигляд:
.
Очевидно, оскільки існує середня швидкість буде і середній момент МСА .
Розглянемо тепер енергетичну сторону такого регулювання.
Як
відомо, первинна потужність двигуна
,
або
,
де (4.17)
рR - витрати у колі якоря двигуна.
З рівняння (4.17) одержимо:
,
(4.18)
де
.
З
(4.17) і (4.18) виходить, що струмові втрати
пропорційні перепаду швидкостей у
відносних одиницях, тобто
.
Якщо М=const, то Р1= cost, тому при зниженні швидкості вдвічі приблизно 0.5Р1 буде розсіяно у додатковому резисторі. Тому це регулювання дуже неекономічне, та ще додаються деякі втрати в ключі.
4.3.6.2 Регулювання додатковим резистором у колі обмотки збудження.
Ключ ШИР шунтує додатковий резистор, який увімкнутий у коло обмотки збудження. Напруга живлення якоря може залишатись незмінною.
Якщо ξ =1 додатковий резистор буде зашунтованим ключем і існує робота на природній характеристиці. Якщо ξ =0 – ключ є розімкнутим і буде режим ослабленого збудження, оскільки додатковим резистором ми зменшуємо струм збудження. Такі характеристики наведені на рис. 4.28, з якого бачимо, що при такому регулюванні можливий перехід у генераторний режим.
Рис. 4.28
