5.6.5 Асинхронно-вентильний каскад.

У цьому каскаді випрямляч у колі ротора АД на рис.5.17 через реактор L підключений до інвертора, а останній через трансформатор віддає енергію у мережу, як це наведено на рис. 5.20.

Рис. 5.20

ЕРС інвертора регулюють кутом випередження вмикання тиристорів, а результати цього регулювання ЕРС. Як зміна струму збудження на рис. 5.18. кут випередження вмикання не може бути дуже малим по умовам стійкої роботи інвертора. Звичайно, якщо М=Мном, то ωmax=0,9ω0, ωmin=0,5ω0, η=0,85…0,9 але він спадає за зменшенням ω. Якщо продовжувати знижати швидкість , то зростає потужність усього обладнання у роторному колі АД.

У всіх каскадних схемах АД може працювати, якщо ω<ω0 у режимах гальмування, а у режимі генератора – при ω>ω0. Можливо також імпульсне регулювання роторного кола, а також режим подвійного живлення ротора частотою .

5.7 Гальмування електроприводів з ад.

5.7.1 Гальмування противовмиканням.

Тут можливі два шляхи.

Перший, це зміна чергування фаз. На рис. 5.21 характеристика 1 відповідає прямому, а 2 - зворотному чергуванню фаз. Остання може бути різною в залежності різною в залежності від того, яке значення струмообмежувального резистора R2д у колі ротора.

Рис. 5.21

Якщо привод працював на характеристиці 1 у точці а, то за перемиканням фаз привод перейде на характеристику 2 у точці d. Ланка db – це ланка гальмування. У точці b АД повинен бути відключений від мережі.

Другий шлях – тільки при активному моменті опору Мс, наприклад, коли опускають вантаж. При цьому АД ввімкнений на піднімання з дуже великим значенням R2д уколі ротора, що формує характеристику 3 на рис. 5.21.

Оскільки, як бачимо, Мс > Мпз (пусковий момент на характеристиці 3), то вантаж почне опускатися із швидкістю – ωст.1.

5.7.2 Рекуперативне гальмування.

Це робота у генераторному режимі паралельно з мережею. Розглянемо характеристику двохшвидкісного АД на рис. 5.22, де характеристика 1 відповідає p – пар полюсів, а 2- 2p пар полюсів.

Рис. 5.22

Хай двигун працює на характеристиці 1 у точці а. При перемиканні кількості пар полюсів і переході на характеристику 2 у точку b, у другий квадрант починається рекуперація на ланці bс. Поті можливо гальмування пртивовмиканням – скорочує час гальмування від точки а до зупинки електропривода.

Ще ефективніше буде гальмування, якщо двигун 4-х швидкісний.

Рекуперативне гальмування можливо також, коли АД живиться від перетворювача частоти. Зменшення частоти f1 значення від ωо1 до ωо2, як це наведено на рис. 5.22, і починається рекуперація .

Рекуперація можлива також при опусканні вантажу, а АД при цьому вмикається у тому ж напрямку. Це буде характеристика 2 на рис. 5.21. Після скінчення розбігу АД буде працювати у точці с із швидкістю ωст.2 : вантаж опускається, а енергія віддається у мережу. Таке гальмування є дуже економічним.

5.7.3 Динамічне гальмування.

Обмотку статора відключають від мережі і дві фази підключають до джерела постійного струму Iп, яке може бути регульованим і створює нерухоме у просторі магнітне поле, що збуджує АД. Ротор може бути замкненим накоротко або на додаткові резистори R2д, як це показано на рис. 5.23, а.

Рис. 5.23

Струм Іп створює нерухомий потік Ф, у якому обертається ротор і наводиться ЕРС Е2, під впливом якої тече струм І2 і створюється гальмовий момент. АД працює у режимі незалежно від мережі, а енергія розсіюється у вигляді теплоти у колі ротора.

Оскільки магнітне поле нерухомо, то в режимі динамічного гальмування ковзання . Характеристики розташовані у другому квадранті, як це наведено на рис. 5.22, б. Вони можуть бути різними для різних сполучень струму Iп і резистору R2д. Якщо характеристика 1 відповідає значенням Iп1 і R2д1, то характеристика 2 буде при тому же струмі Iп1, але при опорі R2д2>R2д1. Характеристика 3 буде при R2д1, але при струмі Iп2>Iп1. Додамо, що момент пропорційний квадрату струму I2.

Ці характеристики можеть бути отримані, якщо взяти . Тоді:

1. при S=0 і M=0;

2. при S=Sкр і M=Mmax;

3. при S→∞ і M→∞;

Якщо змінювати одночасно Iп і R2д можливо одержати бажаний вигляд характеристик.