Особенности частотного регулирования сд.

Как уже говорилось частотное регулирование является единично возможным способом регулирования скорости СД и при этом имеет некоторые специфические особенности. Дело в том, что в отличии от АД зависимость момента от напряжения СД , поэтому при регулировании по пропорциональному закону:

Изменение частоты повлияет на применение в большой степени, чем у АД .Поэтому главной особенностью частотного регулирования СД , является то, что одновременно с изменением частоты изменяется ток возбуждения:

Регулирование скорости вращения ад введением добавочного эдс в цепи ротора (каскадное регулирование)

Побудительной причиной применения каскадного способа регулирования АД является возможность полезного использования так называемый энергии скольжения присущей этим двигателям.

Расшифруем понятия энергии скольжения. В общем, виде энергетический баланс АМ может быть представлен в виде:

где -электрическая мощность потребляемое АД из сети, которую за вычетом незначительных потерь в статоре можно представить:

- полезная механическая мощность, отдаваемая двигателем механизму, которую можно выразить:

- потери мощности в двигателе

- та часть энергии, которая передается ротору (энергия скольжения).

.

Уравнение энергетического баланса является алгебраическим, т.е. в нем за исключением все члены могут изменить свой знак в зависимости от режима работы ЭП (двигательный, генераторный, все тормозные режимы).

Мощность скольжения у АД в двигательном режиме составляет величину до 18% от .

Применительно к мощным ЭП с АД возможность использования этих 18% представляется весьма привлекающей и перспективной. Очевидно, что такая возможность может быть реализована, только у АД с фазным ротором, у которых энергия скольжения ротора может быть транспортирована либо в питающую электрическую сеть в виде электрической, либо на вал самого двигателя в виде механической. При этом регулирование скорости вращения АД осуществляется посредством введения в цепь ротора так называемой добавочной ЭДС . Со стороны преобразователя в цепи ротора, который называется каскад. Если записать уравнение равновесия для цепи ротора, то оно будет иметь следующий вид:

- напряжение на кольцах ротора

- ЭДС индуцируемое в роторный цепи

- скольжение

- полное сопротивление в цепи ротора

- ток ротора

Решив это уравнение относительно скольжения получим:

С учетом :

Таким образом , можно воздействовать на скольжение и как следствие на .

Классификация схем каскадного регулирования.

В общем случае, преобразователь, включенный в цепь ротора, называется каскад, и представляет совокупность 2-х преобразовательных блоков.

- преобразует переменное напряжение на кольцах ротора в постоянное выпрямленное напряжение.

- преобразует постоянное напряжение с выхода в :

а) переменное 3-х фазное напряжение, подключаемое к питающей сети, что даёт возможность транспорта скольжения.

б) постоянное напряжение с выхода в механическую энергию, возвращающуюся на вал регулируемого двигателя. Поэтому по способу преобразования энергии скольжения все каскады можно разделить на 2 вида:

1. электрические

2. электромеханические

Кроме того, в ряде случаев для улучшения показателей каскадного регулирования, примет так называемое комбинированное регулирование, в которых энергия скольжения частично преобразуется в электрическую энергию возвращающуюся в питающую сеть, частично в механическую - отдаваемую на вал двигателя. Структурную схему электрического каскада можно представить следующим образом:

Рис.123

В электрическом каскаде управляющее воздействие с целью регулирования скорости вращения приводного двигателя вносится в преобразователь . Управляющее воздействия транспортируется через преобразователи и .