metodichka_chast_1 (811779), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Каталожные и расчетные данные электродвигателя приведены в примере 2.

Решение:

Наибольший момент при пуске:

Наименьший момент при пуске подбираем опытным путем для получения шести реостатных ступеней в пределах .

Сопротивление фазы обмотки ротора:

Сопротивления реостатных ступеней определяется из выражения:

первой ;

второй

третьей

четвертой ;

пятой ;

Общее сопротивление пускового реостата для одной фазы:

или

4.4 Тормозные режимы асинхронных электродвигателей Торможение асинхронных электродвигателей возможно в трех режимах: генераторном, динамическом, торможении противовключением, а соответствующие схемы включения приведены на рис.16.

Генераторное (рекуперативное) торможение возможно при вращении ротора со скоростью выше синхронной, при этом скольжение отрицательное

Торможение используется в подъемных установках, эскалаторах, метро, электровозах.

Механические характеристики расположены во втором квадранте и являются продолжением механических характеристик двигательного режима, рис.17. Достоинства рекуперативного торможения – возврат энергии в сеть, надежность; недостаток – невозможность торможения при .

Режим противовключения. Ротор электродвигателя вращается в противоположном направлении вращению поля статора, поэтому скольжение будет иметь положительное значение т.к. , то это значит, что мощность на валу ротора будет отрицательной, т.е. она берется от рабочей машины. Электродвигатель, преобразуя механическую энергию, работает генератором, одновременно он потребляет мощность из сети, следовательно, электродвигатель расходует суммарную мощность, которая рассеивается в виде тепла. Механические характеристики располагаются в четвертом квадранте, переход в режим торможения возможен в подъемных установках. Если момент электродвигателя сделать меньшим статического, то под действием груза ротор принудительно будет вращаться в сторону противоположную вращению поля статора.

На рис.18. во втором квадранте показана механическая характеристика (3) для остановки механизма, полученная противовключением двигателя. Механическая характеристика (2), расположенная в четвертом квадранте, полученная при введении добавочного сопротивления, характерна для случаев опускания грузов.

Достоинства торможения противовключением – надежность, возможность полной остановки, быстрое торможение.Недостатки – выделение большой мощности на электродвигателе, возможность реверса.

Динамическое торможение. При динамическом торможении обмотки статора электродвигателя отключают от сети переменного тока и на одну из фаз подают напряжение от источника постоянного тока. Постоянный ток, протекая по обмоткам статора, создает в нем неподвижное магнитное поле, при пересечении которого во вращающих обмотках ротора наводится ЭДС имеющая переменный характер. Это ЭДС в обмотках ротора вызывает переменный ток, который взаимодействует с полем статора, создает тормозной момент. При полной остановке двигателя ЭДС в роторе равна нулю. Механические характеристики в режиме динамического торможения приведены на рис. 19.

Расчётное задание №2

По расчётной модели двигателя, полученной при выполнении контрольного задания №1 (пункты 3.1.1. и 3.1.2.) выбрать асинхронный двигатель с фазным ротором по справочным данным, приведённым в таблице №9 из условия, что  .

Для выбранного двигателя проделать пункты 3.1.5, 3.1.6, 3.1.7, 3.1.8.

Начертить схему пуска, механические характеристики режимов генераторного торможения, динамического торможения и характеристику торможения противовключением. Все характеристики построить в одних осях.

При определении синхронной скорости, число пар полюсов «Р» асинхронного двигателя берётся равным последней цифре в обозначении двигателя, разделенной на два. Например, двигатель АК-112-6. Число пар полюсов у двигателя равно 3.

5. Электромеханические свойства синхронных электродвигателей

Синхронные электродвигатели относят к группе практически не регулируемых. Они применяются главным образом для приводов средней и большой мощности, не требующих регулирования скорости вращения, например, для приводов компрессоров, насосов, вентиляторов. Преимуществом синхронного электродвигателя является возможность работы с коэффициентом мощности, равным единице и даже с опережающим током, что позволяет осуществлять компенсацию реактивной мощности электроприемников, но они стоят дороже асинхронных.

Целесообразность их применения оправдывается экономичностью, получаемой от компенсации реактивной мощности.

В синхронном электродвигателе скорость вращения остается строго постоянной, не зависящей от нагрузки и величины тока возбуждения, Поэтому механическая характеристика синхронного электродвигателя является абсолютно жесткой и представляет прямую, параллельную оси моментов (рис.20а).

В работе электроприводов с синхронным электродвигателем большие значения имеют так называемые угловые характеристики синхронного электродвигателя, которые представляют собой зависимость электромагнитного момента электродвигателя от угла сдвига оси полюсов ротора и полюсов вращающегося поля статора (угол сдвига вектора напряжения статора относительно вектора ЭДС, индуктированной к обмотке статора полем ротора). Эта зависимость имеет характер синусоиды (рис. 20б), которая подчиняется уравнению

При холостом ходе оси полюсов ротора и поля статора совпадают: угол и М = 0. При увеличении нагрузки угол возрастает, соответственно будет возрастать и момент электродвигателя.

а) б)

Рис. 20 Механическая характеристика (а) и угловая характеристика (б) синхронного электродвигателя.

Максимальное значение момента наступает при . По мере дальнейшего возрастания угла момент начнет уменьшаться, что соответствует выпадению электродвигателя из синхронизма и его остановке. Поэтому устойчивая работа электродвигателя возможна при углах , не превышающих 90°. Учитывая возможные толчки нагрузки, обычно угол, соответствующий номинальной нагрузке, принимается равным . При этом перегрузочная способность электродвигателя составит:

Момент синхронного электродвигателя пропорционален первой степени напряжения, поэтому электродвигатель менее чувствителен к колебаниям напряжения сети, чем асинхронный. Перегрузочную способность синхронного электродвигателя в эксплуатационных условиях можно повысить увеличением тока возбуждения.

Торможение синхронных электродвигателей осуществляют в динамическом режиме, для этого к кольцам ротора подается постоянный ток, а обмотка статора замыкается на сопротивление. Механические характеристики синхронного электродвигателя в этом режиме будут подобны характеристикам асинхронного электродвигателя при динамическом торможении.

Пуск синхронного электродвигателя, как правило, осуществляется аналогично асинхронному. Для этой цели на роторе, кроме обмотки возбуждения, имеется короткозамкнутая пусковая обмотка. Пусковая обмотка имеет небольшой объем и поэтому длительная работа электродвигателя в асинхронном режиме недопустима. При достижении скорости, близкой к синхронной (95-98 % от нее), которую часто называют "подсинхронной" в обмотку возбуждения подается постоянный ток и электродвигатель входит в синхронизм.

В процессе пуска обмотку возбуждения электродвигателя замыкают при помощи размыкающего контакта контактора К (рис. 21а) на активное сопротивление , в 10-12 раз больше сопротивления самой обмотки. Сопротивление играет ту же роль, что и пусковой реостат в асинхронном электродвигателе с фазным ротором: оно уменьшает ток при пуске в обмотке возбуждения и увеличивает пусковой момент.

Применяется также пуск синхронных электродвигателей с возбудителем, глухо соединенным с обмоткой возбуждения (рис. 21 б). Такой способ пуска применим для электроприводов, пускаемых вхолостую или с малой нагрузкой (приводы насосов, вентиляторов, компрессоров, дробилок, шаровых мельниц и др.). При таком пуске управление синхронным электродвигателем становится таким же простым, как и управление асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором. Это позволяет более широко применять синхронные электродвигатели в практике нерегулируемых приводов.

6. Конструктивное исполнение и условные обозначения электродвигателей

Выпускаемые отечественной электропромышленностью электродвигатели переменного и постоянного тока имеют различное конструктивное исполнение, которое определяется в основном способом защиты электродвигателя от воздействия окружающей среды (защиты от воздействия пыли, грязи, влаги, кислот и щелочей, взрывоопасных газов, высокой температуры и т.п.) и характером сочленения электродвигателя с рабочей машиной (род монтажа).

Характеристики

Список файлов книги