Презентация, доклад по ПМ 01. МДК 01.04 Раздел 4.1 Электрический привод для специальности 13.02.11 на тему Регулирование скорости асинхронного двигателя

уравнения механической характеристики асинхронного двигателя:
М = 3(Uф)2 R’2∑ / [ωо s (R1 + R’2∑ /s)2 + Xк2]
и формулы угловой скорости вращения поля статора
ωо = 2 π f1 / p,
где Uф – фазное напряжение сети; R’2∑ – приведенное к статору сопротивление роторной цепи; R1 – сопротивление обмотки статора; f1 – частота сети; p – число пар полюсов; s – скольжение; Xк – реактивное сопротивление короткого замыкания.
Критические момент и скольжение АД можно определить по формулам:

как с целью регулирования тока и момента АД, так и его скорости.
Искусственные электромеханические характеристики при R2д = var имеют вид, показанный на рисунке, и могут использоваться для регулирования (ограничения ) пускового тока Iкз = Iп .
Скорость идеального холостого хода АД ω0 и максимальный (критический) момент двигателя Мк остаются неизменными при регулировании R2д , а критическое скольжение Sк изменяется.

0) и искусственные 2–3 (R2д3 > R2д2) характеристики и сделать заключение, что за счет изменения R2д имеется возможность повышать пусковой момент АД вплоть до критического момента Мк без снижения перегрузочной способности двигателя, что весьма важно при регулировании его скорости.
В остальном рассматриваемый способ характеризуется такими же показателями, что и для ДПТ НВ. Диапазон регулирования скорости небольшой – около 2–3 – из-за снижения жесткости характеристик и роста потерь по мере его увеличения. Плавность регулирования скорости, которая изменяется только вниз от основной, определяется плавностью изменения добавочного резистора R2д.

резистора (например, R2д1) можно определить по выражению:

- где сопротивление фазы ротора АД.
Если искусственная характеристика задана своей рабочей частью, то можно использовать метод отрезков, для чего на рисунке проведена вертикальная линия, соответствующая номинальному моменту Мном, и отмечены характерные точки: а, b, c, d, e. Сопротивление искомого резистора R2д1 определяется как R2д1 = R2номаb/ас
- номинальное сопротивление АД.

главным образом для регулирования (ограничения) в переходных процессах тока и момента АД с короткозамкнутым ротором.

ниже и левее естественной. С учетом того, что скорость идеального холостого хода ω0 при включении R1д не изменяется, получаемые искусственные электромеханические характеристики можно представить семейством кривых .
Характеристики 2–4 расположены ниже естественной характеристики 1, построенной при R1д = 0, причем большему значению R1д соответствует больший наклон искусственных характеристик 2-4.
Координаты точки экстремума Мк и Sк изменяются при варьировании R1д, а именно при увеличении R1д критический момент Мк и критическое скольжение Sк уменьшаются. Уменьшается и пусковой момент.

пригодны при регулировании скорости АД: они обеспечивают небольшой диапазон изменения скорости; жесткость характеристик АД и его перегрузочная способность, характеризуемая критическим моментом, по мере увеличения R1д снижается; способ отличает и низкая экономичность. В силу этих недостатков регулирование скорости АД с помощью активных резисторов в цепи его статора применяется редко.

тока со стандартным напряжением U1ном и статором двигателя 2 включен тиристорный регулятор 1 напряжения (ТРН), выходное напряжение которого U1рег изменяется с помощью маломощного внешнего сигнала управления Uу.

статоре двигателя U1рег в пределах от величины сетевого напряжения U1ном и практически до нуля.
Регулирование напряжения на статоре не приводит к изменению скорости холостого хода и не влияет на критическое скольжение Sк, но существенно изменяет величину критического (максимального) момента Мк..
В результате при U1рег = var искусственные характеристики оказываются малопригодными для целей регулирования скорости, так как по мере уменьшения напряжения резко снижается критический момент АД и тем самым его перегрузочная способность, а диапазон регулирования скорости очень мал.
С помощью ТРН можно обеспечивать принудительное электрическое торможение АД, формирование требуемых динамических характеристик ЭП в переходных режимах, обеспечение наиболее экономичных режимов АД при его работе с переменной нагрузкой и изменение направления скорости АД.

двигателя включают преобразователь частоты ПЧ, позволяющий при изменении на входе напряжения управления по напряжению UУН изменять амплитуду напряжения U1 = var на выходе ПЧ при постоянстве частоты. Изменение на входе напряжения управления частотой UУf обеспечивает регулирование частоты f1 = var на выходе ПЧ при постоянстве амплитуды U1.
Скорость вращения магнитного поля машины (синхронная скорость) при изменении частоты f1 изменяется пропорционально частоте, критический момент изменяется обратно пропорционально квадрату частоты, критическое скольжение – обратно пропорционально частоте.

синхронной угловой скорости двигателя ω0. Такой способ регулирования скорости может быть реализован только при использовании специальных АД, получивших название м н о г ос к о р о с т н ы х. Особенность этих АД состоит в том, что их каждая фаза статорной обмотки имеет две одинаковые секции (полуобмотки). За счет разных схем их соединения можно изменять число пар полюсов р АД. Ротор многоскоростных АД обычно выполняется короткозамкнутым.
Так как число пар полюсов АД может принимать только дискретные значения (р = 1, 2, 3, 4, ...), то и скорость АД этим способом может регулироваться лишь ступенчато.
Наиболее часто на практике применяются две схемы переключений статорной обмотки многоскоростных АД: с треугольника (Д) на двойную звезду (УУ) и со звезды (У) на двойную звезду (УУ).

звезда.

обмоток статора: 0,7∙Uном; 0,85 ∙Uном; Uном
Рном= 4 кВт; Uф.ном=220В; sном=0,051; I1ном=9,125 А; R1=1,878 Ом; R’2=1,393 Ом; Хк=5,242 Ом; n0=1000 об/мин; I1п/I1ном=6; Ммакс/Мном=2,2.

f1 / p= πn0/60.
Определим критическое скольжение:


Определим критический момент для каждого скольжения:



По упрощенной формуле Клосса для точки ХХ (s=1; ω=0) определим пусковой момент:

критический моменты, критическое скольжение, скорость ХХ при регулировании изменением сопротивления ротора?
Как изменяются пусковой и критический моменты, критическое скольжение, скорость ХХ при регулировании изменением сопротивления статора?
Как изменяются пусковой и критический моменты, критическое скольжение, скорость ХХ при регулировании изменением напряжения статора?
Как изменяются пусковой и критический моменты, критическое скольжение, скорость ХХ при регулировании изменением частоты питающей сети?
Как изменяются пусковой и критический моменты, критическое скольжение, скорость ХХ при переключении обмотки статора с треугольника на двойную звезду?
Как изменяются пусковой и критический моменты, критическое скольжение, скорость ХХ при переключении обмотки статора со звезды на треугольник?