Файл: Основы автоматизированного электропривода учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 252
Скачиваний: 2
с преобразователем включается токоограничивающий ре актор, сопротивления хр и Rv которого близки по вели чине к сопротивлениям трансформатора.
Регулирование скорости в рассматриваемой системе электропривода осуществляется путем изменения угла
запаздывания открывания вентилей а, т. е. |
изменения |
э. д. с. преобразователя Ed. При изменении а |
в пределах |
от 0 до я/2 значение Ed изменяется от EdMдо 0. |
Очевидно, |
что механические и скоростные характеристики электро привода в этом случае будут представлять собой семей ства параллельных друг другу прямых, показанных на рис. 5-26. Указанные прямые отсекают на оси ординат
отрезки, |
соответствующие |
|
|||
скорости |
идеального |
хо |
|
||
лостого |
хода |
|
|
|
|
E(i:\ cos а —ЛУв |
/а oni |
|
|||
0,0 |
|
щ ; |
• (5~dy) |
|
|
Однако |
в действитель |
|
|||
ности скорость идеального |
|
||||
холостого |
хода электро |
|
|||
привода при заданном зна |
|
||||
чении |
угла регулирова |
|
|||
ния а отличается |
от |
зна |
|
||
чения, получаемого в со |
|
||||
ответствии с (5-39). |
Это |
Рис. 5-26. Скоростные характери |
|||
объясняется тем, что экви |
стики электропривода УВП — Д. |
||||
валентная |
схема преобра |
|
зователя, показанная па рис. 5-25, н уравнения ско ростной (5-37) и механической (5-38) характеристик дви гателя соответствуют работе преобразователя в режиме непрерывных токов. При снижении же тока нагрузки до малых значений, когда Id — 0, наступает режим пре рывистых токов, при котором угловая длительность
прохождения |
тока в вентиле X оказывается меньше, |
чем 2л1т, как |
показано на рис. 5-27, а. В этом случае |
кривая тока нагрузки содержит интервалы нулевого тока. Для такого режима полученные ранее соотношения ока зываются недействительными.
Переходу от режима непрерывного тока к режиму пре рывистого тока соответствует режим начально-непрерыв ного тока, являющийся граничным между двумя указан
ными. В этом режиме |
отсутствует перекрытие вентилей |
в процессе коммутации, |
ио нет интервалов нулевого тока, |
9* |
259 |
как показано иа рис. 5-27, б. Величина граничного тока зависит от угла регулирования и параметров схемы. Она выражается формулой
|
I lirp |
Edм sill а. Л| |
я |
я' |
(5-40) |
|
xr + 2nfcLd [ l |
~тСЬ* т. |
|||
|
|
|
|||
где |
/с — частота напряжения |
сети переменного |
|||
Ld = Z/p + |
|
тока, Гц; |
цепи |
нагрузки преобра |
|
Ln — индуктивность |
|||||
|
|
зователя, определяемая индуктивностя |
|||
|
|
ми сглаживающего реактора Lp и якор |
|||
|
|
ной цепи двигателя Lsu Г. |
|
||
Очевидно, что выражения (5-32) — (5-39) справедливы |
|||||
при /„ ^ |
l dvр. |
|
|
|
|
Рис. 5-27. Диаграммы э. д. с. и токов веитильиого преобразователя, работающего в режиме прерывистого (а) и началвио-иеирсрывиого (б)
тока.
Из (5-37) и (5-40) следует, что граничные точкп скоро стных характеристик лежат на дуге эллипса, смещенного по осп ординат на величину Д£/в//сФп. На рис. 5-26 пунк тирной линией обозначено геометрическое место точек указанных граничных режимов.
Механические и скоростные характеристики электро
привода |
при . работе преобразователя в |
режиме преры |
|
вистых |
токов |
пе могут быть выражепы |
аналитически. |
В этом случае |
обычно задаются угловой |
длительностью |
2(30
прохождения тока А <с 2л/т и соответственно находят:
АФнО) = Е : Дгф.м s m ^ + a - ~ j
—Д£7н — (i?T+ -Яр + Д „)/я;
Г |
_ Т _ |
Е(1м |
sin А/2 |
|
|
|
(5-41) |
|
|
2 |
С ^ ° |
2 J ^ |
|||||
id —1 я- |
жт + |
2 n / cL d s i n д / m \ ^ |
||||||
|
|
X sin (у + a • • пт |
|
|
|
|
||
Из |
последнего |
выражения |
следует, |
что |
Id = / drp, |
|||
при А, = 2п/т, |
I d -> 0 при А |
0. |
При А = |
0 значения |
э. д. с. двигателя, а следовательно, и его скорости, наи большие для заданного угла регулирования преобразо вателя а. Из (5-41) при А — 0 следует
Еи — ^гф. м cos fa — — EUв. |
(5-42) |
В этом случае изменение а в пределах от 0 до п/т не приводит к изменению Еы, которое определяется лишь амплитудой фазной э. д. с. источника, питающего пре образователь, т. е.
Ем (а< л/т) — Е-1ф.м E U в. |
(5-42а) |
Отсюда
Д‘2ф.м —&Ub
^ |
’ |
|
(5-43) |
|
С°° #2Ф.м cosset - |
” j —ДUa |
|||
Я |
||||
|
Ши |
a > |
||
|
т' |
Завпсидюсть со„ (а) показана на рис. 5-28. Там же пока зана зависимость ©о (а), построенная в соответствии с
(5-39).
При работе вентильного преобразователя в режиме непрерывного тока изменение угла запаздывания откры вания вентилей, как уже указывалось выше, приводит в соответствии с (5-39) к изменению расчетной скорости
холостого хода |
соГ) в широких пределах. В частности, |
||||
t |
г\ |
— a 0 = arccos |
Aiiи |
я |
, т. е. в этом |
со,, = |
0 при a |
|
|
случае имеет .место режим динамического торможения двигателя. При а > зх/2, как следует из (5-39), cdJ < О,
261
т. е. система электропривода работает в режиме рекупе ративного торможения, когда генерируемая электриче ской машиной энергия постоянного тока преобразуется
вентильным |
преобразователем в энергию переменного |
|||||
|
|
тока и передается в питающую |
||||
|
|
сеть. Вентильный преобразова |
||||
|
|
тель при этом работает в ре |
||||
|
|
жиме инвертирования, харак |
||||
|
|
терной чертой которого являет |
||||
|
|
ся то обстоятельство, что ток в |
||||
|
|
обмотках трансформатора (точ |
||||
|
|
нее, в цепи источника перемен |
||||
|
|
ного напряжения) в течение |
||||
|
|
большей части периода прово |
||||
|
|
димости |
вентилей |
направлен |
||
|
|
навстречу э. д. с. этих обмоток |
||||
|
|
и протекает под |
действием |
|||
Рнс. 5-28. Зависимость ско |
э. д. с., |
действующей |
в цепи |
|||
выпрямлеипого тока, |
в |
данном |
||||
рости идеального холостого |
||||||
хода двигателя |
в системе |
случае |
э. д. с. электрической |
|||
УВП - |
Д. |
машины |
Е, как показано на |
|||
|
|
рис. 5-29. |
|
|
Последнее обусловливает верхний предел изменения угла запаздывания открывания вентиля. Действительно,
если |
к моменту |
времени, |
характеризуемому |
углом 0Х |
|||
(рис. 5-29), отстоящим от |
|
|
|||||
точки |
естественного |
от |
|
|
|||
крывания вентиля на л -+- |
|
|
|||||
+ 2л 1т, ток |
в очередном |
|
|
||||
работающем |
вентиле |
не |
|
|
|||
спадет до нуля и вёптиль |
|
|
|||||
не будет надежно закрыт, |
|
|
|||||
то в последующий момент |
|
|
|||||
времени (оЙ > |
0г) напря |
|
|
||||
жение |
на этом |
вентиле |
|
|
|||
будет определяться ариф |
Рис. 5-29. Диаграммы э. д. с. и |
||||||
метической суммой э. д. с. |
|||||||
токов вентильного |
преобразова |
||||||
электрической |
машины Е |
теля, работающего в режиме ин |
|||||
и э. д. с. соответствующей |
вертирования. |
||||||
фазы |
источника |
перемен |
|
|
ного тока. При этом происходит так называемое «опроки дывание инвертора», когда значения токов в цепях венти лей в несколько раз превышают значения токов в рабочем режиме, так как в последнем случае напряжение па вен
262