|
Закон управления при постоянстве главного потокосцепления АД.
Компенсация падения напряжения в активных сопротивлениях обмотки статора устраняет
снижение главного потока с понижением частоты, обусловленное ими самими, но не
устраняет снижения потока с увеличением нагрузки из-за падения напряжения на
индуктивных сопротивлениях. Рассматриваемый закон частотного управления
предполагает полную компенсацию напряжения как на активном сопротивлении
, так и
на индуктивном сопротивлении статора
. В этом случае
не зависит от на-
грузки при данной частоте. При таком управлении основной электромагнитный поток
двигателя становится больше, чем в режиме компенсации падения напряжения на
активных сопротивлениях обмотки статора и сохраняет постоянное значение при всех
частотах и при всех значениях момента нагрузки. Этот режим эквивалентен v режиму
работы двигателя при постоянстве главного потокосцепления
.
Таким образом, характерная особенность этого режима состоит в том, что магнитное
состояние АД не зависит от изменения частоты и нагрузки.
Механические характеристики в режиме
описываются следующими
уравнениями:
За расчетное базовое значение главного потокосцепления принимают его величину
при холостом ходе АД или в точке номинального режима.
70
На рис. 3.14 приведены рабочие характеристики: механические и напряжения
статора АД типа 4А132М6, имеющего
, в режиме
.
Благодаря
поддержанию постоянным главного потокосцепления независимо от частоты и момента
нагрузки перегрузочная способность двигателя существенно возрастает. В нашем примере
критический момент увеличился в 1,8 раза.
Критическое скольжение в рассматриваемом режиме зависит только от активного
сопротивления и индуктивности рассеяния обмотки ротора, а критический
электромагнитный момент определяется величиной главного потокосцепления и
значением индуктивности рассеяния обмотки ротора. Пренебрегая эффектом вытеснения
тока в роторе, можно получить следующие выражения для расчета координат
критической точки в данном режиме:
Момент двигателя в режиме короткого замыкания рассчитывается по формуле
На рис. 3.14,
б
построены кривые, иллюстрирующие закон регулирования
напряжения статора в зависимости от частоты и электромагнитного момента двигателя.
Эти кривые показывают, какое напряжение должно быть подано от ПЧ в режиме
управления
. В частности, при
напряжение статора
значительно превышает номинальное, особенно при больших моментах. На рис. 3.15
показаны зависимости тока намагничивания и главного потокосцепления АД в режиме
.
Электромеханические характеристики двигателя в режиме постоянства главного
потокосцепления рассчитываются по следующим формулам:
71
На рис. 3.16 показана зависимость токов статора и ротора АД от момента
в
режиме
.
Аналогично режиму
в режиме
также устраняется
72
влияние частоты на токи статора и ротора, которые зависят только от нагрузки
двигателя.
Ток статора в режиме идеального холостого хода при
определяется по
формуле
Ток статора в режиме короткого замыкания рассчитывается по формуле
Зная токи
, при заданном
нетрудно рассчитать суммарные потери и
коэффициент полезного действия двигателя, преобразователя частоты и системы ПЧ—АД
в целом. Результаты расчета энергетических характеристик суммарных потерь и КПД АД и
системы ПЧ—АД проиллюстрированы на рис. 3.17, 3.18. Характер поведения
энергетических характеристик в рассматриваемом режиме
качественно схож с
кривыми в режиме управления
. Вместе с тем количественно эти два режима
отличаются в области малых и больших нагрузок. За счет уменьшения потерь в двигателе
и преобразователе частоты, зависящих от токов статора и ротора, при перегрузках
наблюдается увеличение КПД двигателя и системы ПЧ — АД.
Отметим следующие особенности режима постоянства главного потокосцепления:
в верхнем диапазоне частот примерно от
напряжение
значительно превышает номинальное, особенно при больших скольжениях;
скольжение
и момент
принимают постоянные значения и зависят лишь от
параметров двигателя;
опрокидывающий момент
больше, чем в режиме
, что
достигается за счет превышения напряжения статора.
73
Do'stlaringiz bilan baham: |
