Скорост на асинхронен двигател
Формула (5.62), последвано от три принцип на възможен метод за регулиране на асинхронни двигатели: промяната на честотата F на (контрол честота), броя на полюсите 2P и приплъзване S. Подхлъзване и обикновено варира чрез вариране на загубите в ротор верига използване резистори, но в някои случаи да се променя големината на това напрежение употреба хранене.
Регулиране на честотата. Този метод на контрол на скоростта дава възможност за най-надеждните и евтини асинхронни електродвигатели с накъсо ротор. Въпреки това, за промяна на честотата на захранващото напрежение се изисква източник на електрически ток с променлива честота. Като последна използва или синхронни генератори с променлива честота на въртене Ния или честотни преобразуватели - електромашинни статични или образувани по полупроводникови преобразуватели (тиристори или транзистори).
Понастоящем честотните статични преобразуватели са доста сложни схеми и относително високи разходи. Въпреки това, бързото развитие на техниката за захранване полупроводникови kovoy дава надежда за подобряване на по-нататъшните честотни преобразуватели, от които се открива перспективи за широк честотен заявление регламентирано ТА.
За да се получи желаните характеристики на двигателя Тя духаше трябва не само промяна на честотата на електрическата мрежа, но стойността на напрежението. Те трябва да имат определена връзка, която осигурява стабилна работа на двигателя, не е прекалено голям ток на товара и неговата магнитен поток и т. Н. Избраният закона за контрол трябва да се осъществява от един сравнително прост и надежден автоматично устройство.
Помислете за най-често срещаните законите upravle- Ния, използвани за регулиране на честотата.
Костенко закон - характеристиките на асинхронен двигател е с честота на захранващото напрежение, различни от номиналната, в зависимост от съотношението между мрежовото напрежение U 1 и честотата е един.
Зависимостта на максималния въртящ момент на напрежение и честота се дава от (5.48). Заместването стойността ω1 = 2π f1 / стр. когато С1 = 1, получаваме
или R1 пренебрегване на знаменател стойност, трябва
където С е константа.
От (5.63a) означава, че когато честота f1 на промени максимален въртящ момент т. Е. Съотношението на максимално мито Mmax макро-въртящ момент до Мп натоварване въртящ момент.
За стабилността на двигателя е необходимо да се осигури достатъчен капацитет претоварване Mmax / Mnom ≥1,7. 2. Ето защо, когато регулирането на честотата трябва да бъде да се осигурят условия
където индексите "1" и "2" се отнасят до различни честоти хранене употреба стрес т. е. за различни честоти на въртене.
Тъй като съгласно (5.63 а)
След това ние се основният закон на регулиране на честотата:
При постоянна стойност на въртящия момент натоварване MN1 = NH2 = конст уравнение (5.65) става
т. е. на захранването трябва да се променя директно Proport-пропорционална на честотата. По този начин мощността на двигателя се увеличава пропорционално с увеличаване на скоростта.
Ако се налага режим за поддържане на постоянна moschnos мна електромотор Ρ2 = Μ2 Ω2 = конст. след това, тъй като на въртене честота е пропорционална на честота f1 на, ние получаваме условието
или съгласно (5.65)
Получените отношения са приблизителни, тъй като не се взема предвид съпротивление R1 на намотката на статора включени във формулата (5.63). Влиянието на тази резистентност може да бъде определен от Леня опростена кръгова диаграма (фиг. 5.35), диаметърът на който е предвидено U1 / ет = конст Остава да непроменена. В този случай, номиналните линия честота f1nom моменти от генераторите с диаметър периферен ъгъл γ ном. чийто тангенс
При ниска честота
и линията на моменти от "разширява значително по-горе, която намалява максималния въртящ момент (сегмент). Повишаване на честотата над f1nom малък ефект върху максималния въртящ момент, както ъгъл γ ном обикновено е малък.
Фиг. 5.35. Опростена кръгова диаграма в регулацията на U1 / f1 = конст условие за различни стойности на честотата F1
Фиг. 5.36 показва зависимостта на електромагнитно въртящ момент в относителни единици M / Mnom от ротор честота f2 на за различни стойности на честотата захранване F 1 zheniya напреженията построени за asin- хроно двигател moschno- Стю 100 кВт при право регулира ЛИЗАЦИЯ U1 / f1 = конст. В режим МОТОРНИ Tel'nykh максималният въртящ момент е значително намалено при по-ниски честоти, поради нарастващото влияние на спад на напрежението в активните съпротивления на статора 1 Ι 1R. което води до намаляване на EMF Е1 и двигател поток. В генератор режим макс момент се увеличава с намаляване на честотата, поради реакцията на напрежението Il R 1 (вж. A'r сегмент Е "на фиг. 5.35). Магнитното двигателя поток се увеличава. Тези характеристики са нежелани в режим генератор оценени, както при ниски честоти значително увеличава електромагнитно въртящ момент, което може да доведе до увреждане на вала на машината.
закона за контрол на постоянен поток позволява да се получи по-благоприятни характеристики на двигателя, тъй като това с формула (5.29), следва, че електромагнитното въртящ момент на асинхронния двигател при дадена честота f2 на тока в ротора е пропорционална на квадрата на магнитния поток:
Следователно, за да се поддържа neiz mennym максимален въртящ момент изисква да имат постоянен магнитен поток, т.е.. Е. В регулиране на честотата F1, за да отговаря на условието E1 / f1 = CONST. В този случай, въртящият момент на ротора се определя само честота f2 и еднакво в двигателя и режим на спирачка (фиг. 5.37, а).
За да се осигури постоянен магнитен поток Cherish-настоящото напрежение U 1 трябва да се промени, така че да продължи да прилага състояние лоса на
Но тъй като EMF E1-ти съпротивление Χ1 пропорционална на честота f1 на. и честотата на активното съпротивление R1 е независимо, тогава напрежение зададена UL трябва да варира в съответствие със закона
Фиг. 5.37, б показва отклонението на напрежението графики U 1 на честота f1 на. са необходими за предоставянето каза контрол закон за дадени стойности на ротор честота f2. т. е. на електромагнитната въртящ момент. Вземете със зависимостите-електрически честотни преобразуватели и синхронни генератори с променлива скорост е много трудно, защото те EMF пропорционална на честотата. По-гъвкав управляващото напрежение FIR статични честотни преобразуватели, които също така имат по-висока ефективност и по-малко тегло.
Регламент чрез промяна на броя на полюсите. Това ви позволява да регулирате стъпаловидното изменение на честотата на въртене вас. Фиг. 5.38 показва простата веригата (за една фаза), което позволява да се промени
регулиране на състояние Ft = конст
една фаза), което позволява да се промени броя на полюсите в намотката на статора 2 пъти. За тази цел всяка фазна намотка статор е разделен на две части, които се включват от последователно свързване на паралелни. Фиг. 5.38 показва, че когато рулоните 1, 2 и 3 -4v две паралелни полюси vetshlislo намалени 2 пъти, и следователно, на магнитното поле на въртене бързо Уве lichivaetsya 2 пъти.
Фиг. 5.38. превключване верига
фаза статорните намотки за промяна
2, когато броя на полюсите р = 4 (а) и 2 р = 2
При преминаване на броя на последователно свързани бобини, всяка фаза предвид nshaetsya половина, но тъй като скоростта vozrasta- е 2 пъти, на едн, предизвикана от фаза остава непроменена. Следователно, когато и двете въртене честота макс на двигателя може да бъде свързан с мрежата едно- Какви са напрежение. Нещо не би ви накарало да преминат към роторите криволичещи РА, последният извършва късо съединение. Ако искате да имате три или четири на скорост, намотката на статора на друг при превключване-chenii което на luchit допълнителни две честоти. Асинхронни електродвигатели с полюс наречената смяна на различни скорости.
Фиг. 5.39. Схеми на тороид ликвидация съединение на ста-
превключване на броя на полюсите (а - ж) по отношение
2: 1 и механичните характеристики на тези мотори
превключване (D, Е)
Фиг. 5.39 показва най-често използваните вериги на намотката на статора, свързани с превключване на полюсите в съотношение 2: 1. Диаграмите на фиг. 5.39, а. б осигури преминаването на определен период от време, и веригата, показана на Фиг. 5,39, г, - при приблизително постоянна мощност.
Механичните характеристики на моторни полюси когато pereklyuche- SRI две считат методи са показани на Фиг. 5.39, д, криви 1 и 2 -. В постоянни криви на въртящия момент 3 и 4 - при постоянна мощност.
Както може да се види от диаграми (фиг. 5.39), преходът от ниска скорост на високо посока настоящите промени в половина poluobmotok статора фази. Полето въртене посока с останат непроменени, е необходимо да се премине краищата на двете ликвидация фази (например, етапи В и С).
Multispeed двигатели имат следните недостатъци: голям размер и тегло, в сравнение с нормалната работа на двигателя, а оттам и по-голяма stoi- моста. Освен това, регулирането се извършва големи стъпки; в поле честота на въртене n1 честота f1 = 50 Hz, когато преминават промени в съотношение от 3000: 1500: 1000: 750.
Фиг. 5.40. Промяна на формата на механичните характеристики на
контрол на скоростта чрез удължаване
Регламент чрез включване на резистори в роторната верига. Когато са включени в ротор верига допълнителен активен придру-Rdob1 съпротивление. Rdob2. Rdob3 и други промени на формата в зависимост М = е (а) и механични характеристики n2 = F (М) на двигателя (фиг. 5.40, а). По този начин определено натоварване на въртящия момент Mn съответства плъзгащи SL, s2, s3. по-голяма от себе приплъзване по време на работа на двигателя на физическите характеристики (в Rdob = 0). Следователно, определени намалява скоростта на двигателя (фиг. 5.40, б).
Фиг. 5.41. схема на двигателя мощност от
регулатор на напрежение тиристор (а)
и магнитни усилватели (б)
Този метод за контрол може да се използва за tol- двигатели с навит ротор. Тя ви позволява да промените скоростта плавно в широк диапазон. E Nedostatka- това са: а) големи енергийни загуби в реостат regulirovoch- Ном; б) твърде "мека" механична характеристика при висока двигател особеност импеданс верига рото-ра. В някои случаи, като последната е неприемливо, тъй като малка промяна в момент на натоварване съответства на промяната на скоростта етерично-Ing.
Регламент чрез промяна на захранващото напрежение беше. Този метод може да се проведе зало- означава тиристорен регулатор на напрежение RN (фиг. 5.41, а), в която Ка zhdoy фаза включва две tiri- етаж. При смяна ug- tiri- тори ла регламентирането варира стойност, които функционират напрежение предоставена на асинхронен двигател АД. Ако тиристорите единичните вход за контрол свързват обратна връзка система с датчик за оборотите на двигателя, контролерът ще се поддържа постоянна скорост.
Като RN регулатори могат да се използват магнитни усилватели MU1. Ми4 (фиг. 5.41, Ь), като по този начин контролира напрежението подава към двете моторни фази.
Фиг. 5.42. Промяна на VOR ние характеризира механичните-teristics по регулиране Ваня скорост чрез промяна на ръководството на напрежението хранене
Фиг. 5.43. Схеми на стартиране на двигателя
при смяна на посоката на въртене (а, б)
При регулирането на захранващото напрежение U 1 е променена форма на механичните характеристики на двигателя (фиг. 5.42), че когато постоянно натоварване въртящ момент Mn води до промяна в скоростта на въртене и приплъзване. Практическото значение за регулирането на спадане на напрежението, тъй като значителна му увеличение води до недопустим Момо увеличаване на ток натоварване.
За нормална работа на двигателя, наличието на такъв регламент не е приложим, тъй като спад на напрежението рязко намалява максималния момент Mmax (вж. Фиг. 5.42, криви 1. 2 и 3). Критичен приплъзване определяне зона на двигателя постоянна работа, остава непроменена: S CR = 0, л. 0.2. В основата на изследване е метод може да се използва за контрол суспензия ционни двигатели с по-активно съпротивление на ротора, тъй като в този случай на приплъзване S "се издига рязко и максималните движения на въртящия момент до област близо до S = 1 (кривите 1 '. 2" 3 '), а дори и в зоната, където е> 1. все пак, това води до значително увеличение на загуби на енергия и намаляване на ефективността, обаче такъв метод скорост на регулиране-регламент може да се използва само в Микромотори, за които ефективността не е критично.
Смяна на посоката на въртене. За смяна на посоката на въртене на ротора на двигателя е необходимо да се променя посоката на въртене на магнитното поле. Както следва от § 4.4, за това е необходимо за промяна на реда на променлив ток във фазите на намотките на статора. В трифазни машини това се прави чрез превключване между всеки два проводника на захранващия ток от мрежата за трифазен на фазите на намотките (фиг. 5.43, б).
Свързани статии