Опрацювання результатів дослідів

1. Визначити синхронну частоту обертання двигуна.

2. Розрахувати для всіх дослідів п.п. 4 і 6 частоту обертання ротора, момент на валу двигуна i втрату напруги в процентах.

Результати спостережень і розрахунків звести в таблицю:

№ досліду	n,	m, кг	l, кг	M, Нм	∆U, %	Примітки
1…5						Дросельний пуск
1…5						Симісторний пуск

3. Збудувати в одній координатній системi механiчнi характеристики n(M) при дросельному i симісторному пуску.

4. Зробити висновок за результатами виконаної роботи.

Запитання для самоперевірки

1. Від яких параметрів залежить індуктивність дроселя насичення?

2. Чому дросель насичення складається iз двох феромагнітних магнітопроводів?

3. При яких умовах магнітна система дроселя переходить в режим насичення?

4. Як можна за допомогою дроселів насичення здійснювати реверсування асинхронного двигуна?

5. Які переваги i недоліки дросельного керування двигунами?

6. Як побудований тиристор, семистор та оптопари?

7. При яких умовах оптосимістор переходить у відкритий стан?

8. Які основні блоки має оптосимісторний пускач?

9. Яким чином в симісторному пускачі зменшують рівень перешкод?

10. Які є переваги i недоліки оптосимісторного керування двигунами?

РОБОТА 15

Асинхронний електропривод з оптотиристорним регулятором напруги

Мета роботи

1. Вивчити будову трифазного тиристорного регулятора напруги.

2. Одержати механічні характеристики двигуна при різноманітних напругах на затискачах обмотки статора.

3. Визначити діапазон регулювання кутової швидкості ротора двигуна.

Основні теоретичні положення

Плавне регулювання кутової швидкості чи частоти обертання ротора n досягається зміною частоти струму живлення обмотки статора f, ковзання s, або напруги мережі живлення

, (1)

а зміною числа пар полюсів р - ступінчате регулювання частоти обетання.

Частотне регулювання кутової швидкості ротора асинхронних двигунів здійснюється тиристорними перетворю­вачами частоти, котра супроводжуеться переходом двигуна на нову механічну характеристику з встановленням відповідної кутової швидкості ротора при заданому обертаючому моменті. Для забезпечення жорсткості механічної характеристики і достаткової перевантажувальної здатності двигуна необхідно одночасово з частотою f змінювати напругу на затискачах статора, для того, щоб магнітний потік двигуна залишався постійним.

Використання керованих резисторів R_д у колі обмотки ротора збільшуе ковзання при заданному обертаючому моменті M і змінює кутову швидкість ротора до значень (рис. 15.1, а), а також забезпечує попередню завантажувальну можливість двигуна. При цьому плавність регулювання залежить від числа ступіней керуючих резисторів R_д. На резисторах виникають значні втрати електроенергії, і з цієї причини описаний спосіб при тривалому режимі роботи двигуна є неекономічним.

Можливо змінювати ковзання ротора регулюванням напруги на затискачах обмотки статора, що забезпечує плавне регулювання кутової швидкості ротора. Однак при цьому перевантажувальна здатність двигуна знижується < (рис. 15.1, б), так как обертовий момент асинхронних двигунів пропорційний квадрату напруги на його затискачах. Одночасно, стабільність швидкості електропривода при заданому відхиленні моменту навантаження буде мала, оскільки жорсткість штучних механічних характеристик зменшується. Реалізація цього способу керування швидкістю ротора здійснюється введенням в коло обмоток статора резисторів, дроселів насичення, автотрансформаторів, а також тиристорів.

См. распечатку работі или рис

7. 31. из книги

стр 172

а б

Рис. 15.1. Природні та штучні мexaнiчнi характеристики трифазного асинхронного двигуна при:

а - введенні резисторів в коло ротора; б - зміні напруги на затискачах обмотки статора.

При регулюванні напруги резисторами, в колі статора зростають додаткові втрати енергії за рахунок їх нагрівання, як і при застосуванні дроселів насичення i автотрансформаторів, помітно зменшуються. Мінімум додаткових втрат при регулюванні швидкості ротора досягають вмиканням в коло статора тиристорного регулятора напруги з трьома тиристорами i трьома діодами, ввімкненими зустрічно тиристорам (рис. 15.2).

Регулювання напруги здійснюють синхронною зміною кута вмикання тиристорів  в трьох фазах одночасно за допомогою фазозсувних пристроїв, які забезпечують гострокінцеві імпульси керуючих струмів і_к (рис. 15.2, б). Ці імпульси зсунуті в окремих фазах А, В, С один відносно іншого на 120⁰.

Асинхронний двигун є активно-індуктивне навантаження. Кут зсуву фаз  між фазними напругою і струмом залежить від навантаження двигуна і ковзання, які змінюються в широких межах. При умові  >  струм має переривчатий характер, що приводить до додаткового нагріву двигуна за рахунок вищих гармонік і нестійкого режиму роботи. Тому при зміні навантаження і стабілізації напруги на затискачах двигуна треба змінювати відповідним чином кут вмикання . Це виконують вручну, наприклад, за допомогою трифазного сельсина, а в промислових установках – за допомогою замкнених систем керування. Трифазний сельсин дозволяє одночасно змінювати кут відкривання тиристорів у фазах А, В i С в межах від нуля до 180, тобто переміщувати незмінну по величині напругу керування по горизонтальній oci відносно напруги мережі. 3мінюючи кут  вмикання тиристорів поворотом ротора трифазного сельсина, плавно регулюють величину діючої напруги на затискачах обмотки статора двигуна. На практиці зміну кута вмикання тиристорів часто здійснюють за рахунок зміни амплітуди напруги керування при незмінній фазі.

Рис. 15.2. Регулювання напруги асинхронного двигуна:

а – схема вмикання двигуна з тиристорним регулятором напруги; б - часові діаграми при регулювання кута вмикання тиристорів.