Файл: Основы автоматизированного электропривода учеб. пособие.pdf

Из полученного выражения механической характери­ стики следует, что различие в наклоне механических ха­ рактеристик привода в системе Г — Д уменьшается по мере роста | рд г |. В частности при | (Зд г | оо, когда в качестве Д Г используется синхронный двигатель; полу­ ченное выражение механических характеристик вырож­ дается в (5-8), т. е. соответствует семейству параллельных

а значит, и Ег — 0. Соответствующая этому режиму ха­ рактеристика проходит через начало координат и пока­ зана на рис. 5-3.

Торможению противовключением соответствует оди­ наковое направление э. д. с. Д и Г. В этом случае при (Од г_д ф 0 знаки <о0 г_ д и со будут разными. Соответствую­ щие режиму торможения противовключением зоны лежат между осью абсцисс и характеристикой динамического торможения. На рис. 5-3 они отмечены наклонной штри­ ховкой.

Режим рекуперативного торможения осуществляется при условии Дд > Ег или со > соог_д. Характерной осо­ бенностью рассматриваемой системы является возмож­ ность рекуперации энергии при относительно низкой угло­ вой скорости двигателя, что, например, позволяет осущест­

229

влять тормозцой спуск грузов при пониженной скорости с рекуперацией энергии в сеть в приводах подъемных механизмов. Зоны, соответствующие режиму рекупера­ тивного торможения, отмечены на рис. 5-3 вертикальной штриховкой.

При работе Д в рассматриваемом режиме так же, как и в двигательном, осуществляется трехкратное преобра­ зование энергии, но с обратным направлением потока энергии, а именно: поступающая на вал Д механическая энергия преобразуется в электрическую, которая пере­ дается Г, работающему в этих условиях в двигательном режиме; механическая энергия с вала Г передается ДГ, который преобразует ее в электрическую энергию перемен­ ного тока и передает последнюю в питающую сеть.

При оценке экономических показателей системы Г — Д следует прежде всего обратить внимание на тот факт, что поток энергии, передаваемой приводом рабочему меха­ низму, последовательно проходит через двигатель генера­ тора ДГ, генератор Г и двигатель Д. В связи с этим мощность каждой из указанных машин должна быть не меньше полной мощности, передаваемой нагрузке. Если считать, что номинальная мощность двигателя Ри д равна мощности нагрузки, то суммарная мощность элект­ рических машин системы Г — Д

где Рп Г) Рц.д . г — номинальные значения мощности соот­ ветственно Г и ДГ.

Если учесть, что при выборе генератора Г и его привод­ ного двигателя Д Г следует руководствоваться соотноше­

ниями Рц.г ■Рц.д/’Пн.д я Рц. дг ^н.г/Чн.п э также учесть дискретный характер ряда номинальных значений

мощности электрических машин, то на практике обычно имеет место соотношение

Таким образом, для регулирования скорости двигателя постоянного тока в системе Г — Д необходим преобразо­ ватель энергии (ДГ — Г), установленная мощность кото­ рого в 2,5—3 раза превышает мощность регулируемого двигателя. При этом следует иметь в виду, что речь идет

230

о вращающемся преобразователе, для монтажа которого необходим специальный фундамент.

Для оценки энергетических показателей системы Г — Д рассмотрим зависимость к. п. д. и коэффициента мощности установки от скорости. Для машин постоянного тока Г и Д к. п. д. может быть определен как отношение электро­ магнитной мощности двигателя 1 \ — Ел1п = соМ к элек­ тромагнитной мощности, вырабатываемой генератором

Рг = ЕГ1Я.

Отсюда

^_Дд_Ея _ m

Исключая с помощью (5-7) и (5-8) в полученном выра­ жении значение юог.д, находим:

Если принять, что в качестве генератора и двигателя используются машины с одинаковыми параметрами, то, переходя к относительным единицам, можно записать:

Г — Д зависит от загрузки двигателя и, кроме того, при одинаковых значениях скорости выше, чем при реостатном регулировании.

Для оценки к. п. д. всей установки необходимо учесть также потери в ДГ. Если в качестве последнего исполь­ зуется асинхронный двигатель, то для определения его к. п. д., как это следует из (2-68), необходимо найти сколь­ жение. Момент на валу Д Г без учета механических потерь равен электромагнитному моменту генератора

■^ад = (<В* Т?я2 *7д *) 1я*Мц.ад == (ш* -f- Т?я2 *М*) М^МЯ_ЯЯ.

(5-13)

231

руемого двигателя Д приводит к заметному уменьшению коэффициента мощности.

232