Файл: Основы автоматизированного электропривода учеб. пособие.pdf

обычно производится вспомогательная операция фазирования, ири которой роторы получают синфазное положение в пространстве, что исключает указанные нежелательные явления при дальнейшем пуске.

Приведение машин электрического вала в сиифазпое положепне осуществляется путем включения только уравнительных машин или основных машин системы рабочего вала при отключенном доба­ вочном сопротивлении в цени ротора. При атом, еслп все три фазы обмоток статоров обеих машин подключены к сети, развиваемые ими моменты определяются по (3-11) и (3-13) при s = 1. Как видно из кривых на рис. 3-11, в этом случае в зависимости от начального

угла рассогласования 0 мо­ менты, развиваемые асинхрон­ ными двигателями, могут из­ меняться в широких пределах. R частности, при значениях 0, близких л, оба момента имеют одинаковый знак. Под дейст­ вием таких моментов обе ма­ шины будут вращаться в одном направлении. При этих усло­ виях процесс установления роторов в синфазное положе­ ние затягивается и сопровож­ дается большими бросками то­ ков электрических машин.

друг другу, что приведет к уменьшению угла рассогласования. Для обеспечения указанных условий фазирования обычно исполь­ зуется подключение к сети только двух фаз обмоток статоров машин, как это показано на рис. 3-18.

Пульсирующее поле, возникающее при таком включении машин, может быть заменено полями прямой и обратной последователь­ ностей. Момент асинхронного двигателя в этом случае определяется двумя составляющими Л/П], и Л/орр. При s = 1 напряжения прямой и обратной последовательностей будут равны половине фазного на­ пряжения при трехфазном включении: |£/пр1 = |[ /0бр| = Uф/2.

Учитывая данное соотношение, можно записать:

I А/к. пр i = . М к. обр i = М к. е/4.

Тогда

Еслп ротор первой машины отстает от прямого поля, то момент прямой последовательности

152

Уравнительный момент, действующий в системе, складывается из моментов двух машин Мад1 н Л/ад2. Эти моменты стремятся повернуть роторы навстречу друг другу, устанавливая их в синфаз­ ное положение, при котором угол 0 равен нулю.

При различных статических моментах на валах двигателей угол 0 ие может стать равным нулю. Конечная его величина опреде­ ляется разностью статических моментов на валах. При этом урав­ нительный момент, действующий в .системе, определяется разностью э. д. с., возникающей за счет угла рассогласования.

После того как машпиы электрического вала займут синфазное или близкое к нему положение, производится пуск системы до установившейся скорости. В системе с уравнительными машинами он осуществляется любым известным способом пуска главных дви­ гателей, а в системе рабочего вала с помощью пускового реостата в роторной цепи двигателей. Вследствие наличия уравнительных моментов пуск машин осуществляется практически нрп синфазном положении механических валов.

3-4. МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ СОГЛАСОВАННОГО ВРАЩЕНИЯ С ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ

Для некоторых производственных комплексов имеется необхо­ димость в согласовании движения отдельных их механизмов. Такая задача возникает, например, при согласовании движения механиз­ мов металлорежущих станков, группы конвейеров пт. п. Указанному требованию удовлетворяет система многодвпгателыюго электро­ привода, схема которого приведена на рис. 3-19. Двигатели Д1 п Д2 в системе согласованного вращения являются машинами двойного питания. Их угловая скорость определяется выражением

со = 2л (fx—faVp-

Если двигатели Д1 м Д2 н асинхронный преобразователь час­ тоты АПЧ подключены к сети, причем АПЧ находится,в неподвиж­ ном состоянии, то частоты статорной п роторной цепей двигателей равны. При этом двигатели будут находиться в состоянии покоя. После того как преобразователь частоты начнет вращаться, напри­ мер, в направлении вращения его поля, частота /а уменьшится п двигатели Д1 и Д2 будут вращаться в направлении вращения пх полей со скоростью, пропорциональной разности частот Д — Д. В случае вращения ротора АПЧ против направления вращения его поля скорость двигателей Д1 п Д2 также направлена против направ-

153

сдвинуты в пространстве относительно ротора АПЧ на некоторые углы в соответствии с нагрузкой на их валах.

3-5. ДВУХДВИГАТЕЛЫ1ЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С ДИФФЕРЕНЦИАЛОМ

Одна из спстем электропривода с механическим дифференциа­ лом, соединяющим два двигателя, может быть представлена кине­ матической схемой, приведенной на рис. 3-20. Прп вращении дви­ гателей Д1 и Д2 ведущие шестерни 1 \\2 обкатываются по шестерням-

Рпс. 3-20. Кинематическая схема двухдвпгателыгого электропривода с дифференциалом.

154

сателлитам 4' и 4", осе вращения которых связана с выходной шестерней дифференциала 3. Вращение сателлитов может привести к вращению их оси, а зпачит, и шестерни 3, от которой движение через дополнительную шестерню 5 передается рабочему органу производственного механизма.

Для определения основных соотношений в таком дифференциале следует обратиться к его принципиальной схеме, показанной на

центром основной окружности сателлита 4‘, можно записать в виде

Момент на выходной шестерне равен сумме моментов двигателей. Действительно, момент относительно оси Ог — 0 3 — 0 а:

М3= Л/диф = FaR-^-FqR.

Сдругой стороны,

F a = M j R - F 6 = M2/R.

Следовательно,

М3= Мдцф= Мj М3.

155

Если пренебречь потерями сил трения в подшипниках сателли­ тов, то момент сил Fa н Fg относительно оси 0\ —0 3 —0'{ должен быть равен нулю, т. е. FaR,, — FgRi = 0, где Я., — радиус основной окружности шестерни сателлита. Подставляя в это выражение зна­ чения Fa п Fq, находим:

(RJR) (Л/!-Л/2)=0,

т. е.

Тогда

Уравнения механических характеристик двигателей Д1 и Д ‘2 имеют соответственно вид:

(Di = co0i — М / | Pi |; С0а = шо2 — Л // | Ра |.

Тогда угловая скорость выходной шестерни 3

Учитывая (3-32), можно записать:

Из (3-33) следует, что жесткость характеристики электропривода с дифференциалом

( 3 - 3 5 )

Если двигатели Д1 и Д2 имеют одинаковые механические харак­ теристики, го

Характеристики двигателей п электропривода с дифференциа­ лом удобно изображать в одних координатных осях, как это сделано для двух случаев па рис. 3-22. При заданном моменте двигателей М скорость выходной шестерни дифференциала определяется полу­ суммой скоростей двигателей, а момент на ее валу равен удвоенному моменту, как показано на рпс. 3-22, а п 6.

Применение дифферепцпала открывает дополнительные воз­ можности в отношении плавного регулирования скорости электро­ приводов. Так, например, иа рис. 3-23, а приведены характеристики 7 п 2 двигателей, имеющих одинаковые по величине положитель­ ную и отрицательную жесткости. Характеристика 3 электропривода прп этом является абсолютно жесткой, |рДИ,|,| = со. При вращении

156