2.6 Выбор мощности двигателя для электропривода

Факторы, определяющие номинальную мощность и перегрузочную способность электродвигателей. Сроки службы изоляции и допустимый нагрев.

Нагревание и охлаждение двигателя, режимы работы двигателя с точки зрения нагрева, стандартные режимы и их обозначения.

Нагрузочные диаграммы механизма и электропривода. Методы проверки двигателя по теплу: средних потерь, эквивалентного тока, момента и мощности. Условия применения этих методов. Особенности выбора мощности двигателей для режимов S1,S2,S3.

Литература: Л.1, с. 251 – 255, Л.2, с. 356 – 395

Рассматриваются факторы, определяющие допустимые нагрузки и влияние их на срок службы изоляции, процессы нагревания и охлаждения двигателей с позиций теории одноступенчатого нагрева. Основные стандартные режимы работы двигателей, к которым производится эквивалентирование реальных режимов с помощью методов средних потерь, эквивалентного тока, момента и мощности. Необходимо уяснить область применения каждого из указанных методов.

В случае регулируемого электропривода с самовентилируемым двигателем необходимо учитывать ухудшение теплоотдачи при работе на скоростях отличных от номинальной.

Вопросы для самопроверки

1. Какие основные условия должны учитываться при выборе мощности двигателя?

2. Физический смысл постоянной нагрева Т_н, как она зависит от мощности двигателя. Пределы изменения Т_н и влияние на ее величину условий охлаждения.

3. В каких основных режимах может работать двигатель и их характеристики?

4. В чем различие нагрузочных диаграмм механизма и электропривода?

5. Какие основные условия должны выполняться при применении методов средних потерь, эквивалентного тока, момента и мощности?

6. Стандартные значения ПВ% и времени работы для двигателей режимов S3 и S2.

7. Чему равно время цикла при стендовых испытаниях двигателей режимов S3 и S2?

2.7 Регулирование координат электропривода

Основные показатели регулирования координат электропривода. Регулирование скорости и момента в разомкнутых и замкнутых системах электропривода постоянного и переменного тока.

Литература: Л.1, с. 89 – 172; Л.2, с. 396 – 619.

Знать показатели регулирования координат: точность, диапазон, плавность, направление, допустимые нагрузки, быстродействие, перерегулирование, колебательность и экономичность. Регулирование скорости ДПТ НВ в системах генератор-двигатель (Г-Д), тиристорный преобразователь-двигатель (ТП-Д), широтно импульсный преобразователь-двигатель (ШИП-Д).

Частотное регулирование скорости АД по системе преобразователь частоты – асинхронный двигатель (ПЧ-АД). Основные законы частотного регулирования и вид механических характеристик. Системы ПЧ-АД с автономными инверторами напряжения и тока. Регулирование скорости АД изменением числа пар полюсов, в системе тиристорный регулятор напряжения – асинхронный двигатель (ТРН-АД), в каскадных схемах включения. Машина двойного питания.

Вентильный регулируемый электропривод на основе синхронного двигателя с датчиком положения ротора.

Замкнутые системы регулируемого электропривода. Виды обратных связей. Системы электропривода с общим усилителем и подчиненным регулированием координат. Замкнутые системы электропривода постоянного и переменного тока.

Уметь анализировать все перечисленные способы регулирования по приведенным выше показателям. Знать как вести регулирование с постоянством момента и мощности.

Вопросы для самопроверки

1. Объясните взаимосвязь показателей точности и диапазона регулирования.

2. Почему в системах Г-Д, ТП-Д и ШИП-Д жесткость механической характеристики двигателя меньше жесткости естественной характеристики?

3. Где выше КПД и cosφ в системе Г-Д или ТП-Д? Как величина КПД и cosφ зависит от нагрузки и диапазона регулирования скорости?

4. Назовите основные типы полупроводниковых преобразователей частоты, применяемых в регулируемом приводе?

5. Как изменяется критическое скольжение АД при изменении частоты и законе регулирования ?

6. При каком законе частотного регулирования электропривод по системе ПЧ-АД будет иметь линейную механическую характеристику?

7. Допустимые нагрузки и КПД электропривода по системе ТРН-АД в зависимости от диапазона регулирования скорости?

8. С постоянством момента или мощности необходимо регулировать скорость двухскоростного АД при переключении обмотки статора со звезды на двойную звезду и с треугольника на двойную звезду?

9. Объяснить физический смысл принципа регулирования скорости АД в каскадных схемах при введении в роторную цепь добавочной ЭДС.

10. С постоянством момента или мощности осуществляется регулирование скорости в схемах электрического и электромеханического каскадов?

11. Какой вид имеют механические характеристики АД при работе в режиме двойного питания со стороны статора и ротора (машина двойного питания)?

12. В каких случаях требуется создание замкнутых систем электропривода?

13. Какую структуру имеют замкнутые системы регулирования?

14. Влияние отрицательной обратной связи на повышение точности поддержания регулируемой координаты?

15. Для каких целей используются непрерывные и задержанные (с отсечкой) обратные связи?

16. В какой из систем электропривода постоянного тока можно достичь большой жесткости механических характеристик: с обратной связью по напряжению, скорости или ЭДС?