|
Закон управления при постоянстве полного потокосцепления обмотки
ротора. При поддержании постоянства полного потокосцепления ротора независимо от
изменения частоты и момента нагрузки обеспечивается точная компенсация падения
напряжения на полном сопротивлении обмотки статора и падения напряжения в
индуктивном сопротивлении рассеяния обмотки ротора. Если путем регулирования
напряжения компенсировать результирующее падение напряжения на элементах
по условию
,
получим режим управления с постоянством
потокосцепления обмоток ротора
.
В режиме постоянства потокосцепления ротора механические характеристики АД
описываются следующими уравнениями:
Как следует из уравнения (3.50), в режиме
механические характеристики
асинхронного двигателя аналогичны по виду механическим характеристикам
компенсированного двигателя постоянного тока независимого возбуждения.
Для
сравнения
приведем
уравнение
механической
характеристики
компенсированного двигателя постоянного тока независимого возбуждения в
относительных единицах:
74
где
— относительная скорость идеального холостого хода,
-
относительное суммарное сопротивление якорной цепи,
— отно-
сительный магнитный поток,
Обычно в частотно-регулируемых электроприводах реализуется режим постоянства
потокосцепления ротора
. Механические характеристики двигателя и харак-
теристики напряжения статора АД типа 4А132М6 в режиме
показаны на рис.
3.19.
Механические характеристики (см. рис. 3.19,
а)
соответствуют фиксированным
частотам. Перегрузочная способность асинхронного двигателя в режиме
теоретически неограниченна и достигается путем непрерывной компенсации напряжения
на полном сопротивлении обмотки статора и индуктивном сопротивлении рассеяния
обмотки ротора путем регулирования напряжения статора. Зависимости напряжения
обмотки статора от частоты и момента (см. рис. 3.19,
б)
в этом режиме показывают
необходимость регулирования напряжения статора при изменении как частоты, так и
момента нагрузки. Причем для обеспечения высокой перегрузочной способности
двигателя здесь требуется более высокое напряжение по сравнению с режимом
.
75
На рис. 3.20 показаны зависимости тока намагничивания и главного
потокосцепления АД в режиме
. Особенностью режима
по сравнению
с ранее рассмотренными режимами управления является непрерывное увеличение
результирующего тока намагничивания и главного потокосцепления двигателя при
увеличении момента нагрузки. Это свойство принципиально отличает данный режим от
других режимов при частотном регулировании скорости асинхронного двигателя. За счет
него сохраняется линейность механических характеристик.
Главное потокосцепление двигателя и результирующий ток намагничивания в
режиме постоянства потокосцепления ротора определяется следующими выражениями:
Выражения для токов статора и ротора приводятся к виду:
Ток статора в режиме идеального холостого хода определяется по формуле
76
Ток статора и электромагнитный момент короткого замыкания:
На рис, 3.21 показаны зависимости токов статора и ротора АД от момента
в
режиме
. Токи статора и ротора не зависят от частоты и определяются
нагрузкой двигателя. Заметим, что ТОК статора при моментах
изменяется
практически линейно, а ток ротора — строго линейно во всем диапазоне изменения
момента нагрузки. При этом токи статора и ротора при перегрузке в рассматриваемом
режиме несколько меньше по сравнению с режимами постоянства потокосцепления
статора и главного потокосцепления.
Энергетические характеристики суммарных потерь и КПД АД и системы ПЧ—АД в
режиме
приведены на рис. 3.22 и 3.23. При рабочих нагрузках энергетические
характеристики двигателя и в целом системы ПЧ—АД в режиме
практически не
отличаются от энергетических характеристик в режиме
.
Однако при перегрузках
энергетические показатели электропривода в режиме
несколько выше, что
обусловлено снижением электрических потерь в двигателе и преобразователе частоты.
Это обстоятельство следует учитывать при обосновании закона частотного управления.
77
При учете насыщения магнитной цепи АД в режиме постоянства потокосцепления
ротора магнитное состояние двигателя определяется без использования итерационной
процедуры. Расчет магнитного состояния АД производится в следующей последова-
тельности. Для каждой точки
механической характеристики
,
соответствующей фиксированной частоте
и описываемой уравнениями (3.42) и (3.43),
определяется магнитное состояние двигателя по следующим формулам:
Зная сопротивление
и рассчитав для него коэффициенты
Ь, с, d
и
е,
переходят к
расчету рабочих характеристик АД. При этом можно пользоваться исходными
выражениями характеристик АД, например выражениями (3.6)...(3.8), (3.11) и др.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
