31 Поясніть, яким чином здійснюється регулювання швидкості ад в системі машино вентильного каскаду?

Регулювання швом дкості обертання асинхронних двигунів збільшенням ковзання характерно виділенням в колі ротора двигуна значної електричної потужності ковзання та при регулюванні опорами майже повністю в них тратиться . При цьому виникає думка про корисне використання цїєї потужності , а значить таким чином підвищення ККД установки .

Корисне використання потужності ковзання можливе , якщо замість опорів (реостатів) приєднати в ротор асинхронного двигуна з фазним ротором приймач електричної енергії (допоміжну електричну машину) . Ця машина буде працювати в режимі двигуна ,

цим самим діяти на регульований асинхронний двигун , з’являється напруга на затискачах його ротору , так як при обертанні допоміжної машини в колі якоря індукується ЕРС .

Реалізація даного способу регулювання частоти обертання асинхронного двигуна з фазним ротором здійснюється в каскадних з’єднаннях з машинами постійного струму .

Рисунок 3.9 – Схеми електромеханічного (а) і електричного (б) каскадів асинхронного двигуна з машиною постійного струму.

На рис. 3.9 а показана схема каскаду асинхронного двигуна М1 , який обертає виробничий механізм ВМ , з машиною постійного струму незалежного збудження М2.Коло якоря МПС приєднане до ротора асинхронного двигуна через випрямляч VD з’єднаного по трифазній мостовій схемі . Випрямляч перетворює змінний струм частоти ковзання f₂ = S f₁ в колі ротора асинхронного двигуна в постійний струм в колі якоря МПС . Регулювання струму в обмотці LM2 змінює величину ЕРС , яку подають в коло ротора М1 , а значить швидкість обертання .

Машина постійного струму М2 розміщена на одному валу з асинхронним двигуном М1 . Вона перетворює потужність ковзання Р_М2 , яка споживається із кола ротора М1 в механічну потужність , яка через вал двигуна М1 разом з механічною потужністю Р₂ двигуна передається виробничому механізму ВМ . Такий каскад називається електромеханічним . Якщо при регулюванні швидкості обертання забезпечити повне використання потужності М1 (Р₁ ≈ Р_н = const) і нехтувати втратами , то в цьому каскаді потужність , яка передається виробничому механізму ВМ

Р_ВМ = Р₂ + Р_М2 = (1-S) Р_{Н +}S Р_Н = Р_Н (3.15)

залишається при всіх швидкостях постійною і рівною номінальній потужності . Необхідна номінальна потужність допоміжної машини каскаду М2 залежить від величини максимального ковзання S_max , до якого знижують швидкість асинхронного двигуна М1.

Р_М2 = S_max Р_{н ,} (3.16)

тобто від діапазону регулювання асинхронного двигуна М1 .

Розглянутий каскад допускає регулювання частоти обертання вниз від синхронної в діапазоні 1,4 – 2 . Подальше збільшення діапазону регулювання недоцільно внаслідок значного збільшення потужності машини постійного струму М2 .

На рисунку 3.9 б показана схема каскаду , яка відрізняється від схеми на рисунку 3.9 а

тим , що МПС з’єднана механічно з допоміжною асинхронною або синхронною машиною G . В цьому каскаді потужність ковзання Р_М2 передається з допомогою G , що працює в режимі генератора передаючи енергію в мережу змінного струму . Такий каскад називається електричним . В цьому каскаді виробничому механізму ВМ передається тільки механічна потужність асинхронного двигуна М1

Р_ВМ = Р₂ =(1-S) Р_ЕМ ≈(1-S) Р_П , (3.17)

яка при Р₁ ≈ Р_Н = const зменшується пропорційно частоті обертання . Момент на валу ВМ при цьому залишається постійним , внаслідок чого такий каскад інколи називають каскадом з постійним моментом .

Каскади дозволяють здійснювати економічне і плавне регулювання частоти обертання асинхронного двигуна , але внаслідок наявності допоміжних машин і перетворювачів збільшується вартість установки , ускладнюються умови її експлуатації . Тому каскади варто застосовувати тільки для приводу потужних виробничих механізмів , що вимагають регулювання частоти обертання . Розглянуті каскадні схеми , в яких використані напівпровідникові вентилі , називають вентильними каскадами . Каскадні схеми застосовуються в регульованому асинхронному електроприводі бурових насосів .

32 Яка різниця між електромеханічним і електричним машиноаентильним каскадом?

Машина постійного струму М2 розміщена на одному валу з асинхронним двигуном М1 . Вона перетворює потужність ковзання Р_М2 , яка споживається із кола ротора М1 в механічну потужність , яка через вал двигуна М1 разом з механічною потужністю Р₂ двигуна передається виробничому механізму ВМ . Такий каскад називається електромеханічним.

Розглянутий каскад допускає регулювання частоти обертання вниз від синхронної в діапазоні 1,4 – 2 . Подальше збільшення діапазону регулювання недоцільно внаслідок значного збільшення потужності машини постійного струму М2 .

На рисунку 3.9 б показана схема каскаду , яка відрізняється від схеми на рисунку 3.9 а

тим , що МПС з’єднана механічно з допоміжною асинхронною або синхронною машиною G . В цьому каскаді потужність ковзання Р_М2 передається з допомогою G , що працює в режимі генератора передаючи енергію в мережу змінного струму . Такий каскад називається електричним .

33-------------

34 Які параметри визначають електромеханічну постійну часу?

У процесі роботи електроприводу змінюються режими його роботи, обумовлені пуском і гальмуванням привідного двигуна, змінами навантаження з боку робочої машини, регулюванням частоти обертання і зміною напрямку обертання, коливаннями напруги в мережі живлення і т.д.

Перехід електроприводу з одного усталеного стану, який характеризується визначеними значеннями обертового моменту, частотою обертання, величиною струму, споживаного двигуном, в інший усталений стан з іншими значеннями перерахованих параметрів називається перехідним процесом.

Найважливіший параметр перехідного процесу — це його тривалість. Тривалість електромагнітних процесів у перехідному режимі роботи електроприводу за звичай менше тривалості механічних процесів. Тому час протікання перехідного процесу прийнято визначати електромеханічною постійною часу , що являє собою час, на протязі якого електропривід, володіючи моментом інерції , розганяється з нерухомого стану до частоти обертання, рівної , де — частота обертання ротора (якоря) привідного двигуна при ідеальному холостому ході.

Тобто, електромеханічна постійна часу - це час, на протязі якого привід, який володіє моментом інерції J, розганяється без навантаження із нерухомого стану до ₀ (характеристика 1)при незмінному моменті, рівному мометну короткого замикання M_K.

Якщо привід багатоступеневий, то при визначенні буде враховуватись опір і-ї ступені.

Рисунок 5.2 – Пускова статична характеристика.

Із (5.5) випливає, що величина не залежить від навантаження , а залежить від . Зі зростанням зменшується , отже збільшується стала .