Файл: Бродовский В.Н. Приводы с частотно-токовым управлением.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.07.2024
Просмотров: 131
Скачиваний: 3
кнутоп машиной результирующая н. с. определяется сиг налом uD. Следовательно, амплитуда тока холостого хо да этой машины из (1-63) равна Iom=KoiiD- Заменяя ве
личины L |
п Lid макс на |
приведенные |
значения |
L ' и |
|
L'ldMah-o и .пренебрегая |
рассеиванием |
обмоток |
ротора |
||
(L' — L'u маис), из (1-57) |
для короткозамкнутой |
машины |
|||
получаем: |
M = L' id макс/от/СоИд. |
|
(1-92) |
||
|
|
||||
Если в (1-91) заменить L, Lid макс и U2m |
на приведенные |
||||
величины |
и учесть, что |
U'%m\Q.zL' есть |
амплитуда |
тока |
|
холостого хода, приведенного к статорной цепи, то (1-91) r-сримет вид (1-92). Следовательно, моменты, развивае мые обоими приводами, одинаковы, причем регулирова ние моментов происходит при неизменном потоке, не за висимом от момента (сигнала UQ), Ч Т О справедливо Т О Л Ь К О при пренебрежении индуктивностью рассеяния обмо ток ротора. Отметим, что сравнение велось в предполо жении идентичности статорных цепей машин и преобра
зователей энергии приводов.
Структурная схема рассматриваемого привода в ос новном аналогична схеме рис. 1-11. Разница заключает ся в том, что к обмоткам wa и wq подведены напряже ния иС1 и uq, определяемые выражениями (1-85). Угол у для привода определяется согласно (1-87). На практике выполнение этого условия сводится к использованию в качестве электромеханической системы 13 маломощно го синхронного двигателя, питаемого от той же сети, к которой подключены обмотки ротора асинхронной ма
шины. Круговая частота |
токов |
статора |
машины равна: |
|||||
|
|
|
|
Й!=-Й—Й2 . |
|
(1-93) |
||
Из (1-20), принимая |
во внимание |
(1-87) |
и (1-93), |
|||||
получаем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i, = Ko{uDcos |
Qit—uQ sin Q[t). |
(1-94) |
||||
Из |
(1-15) |
с учетом |
(1-43), (1-89), (1-93), (1-94) имеем: |
|||||
|
uf |
= |
rxK0 (uD cos Qtt — uQ sin Q^) -f- |
|
||||
- + |
(Цакс - |
4<Ыакс) |
" J " \K0 (UD |
COS Q,/ - |
UQ SlTl Q,f)] + |
|||
• + W c |
т г [ ( а 7 Г - |
|
K„"D + * 0 « o ) |
cos Q J - |
||||
|
|
- |
(K0uQ |
- |
|
K0uQ )sin Q,f ] . |
(1-95) |
|
57
Уравнение (1-95) получено в 'предположении, что ак тивные сопротивления роторных обмоток равны нулю. Если тринять равной нулю и индуктивность рассеяния роторных обмоток, то Lid макс = £ и машина будет рабо тать с постоянным магнитным потоком, определяемым током холостого хода:
|
|
J ' ° 2 = = " & r c o s D ^ |
|
|
|
|
||||
При L i d M a n c ^ L магнитный поток |
машины, а |
следо |
||||||||
вательно, и э. д. с, определяемая последним |
членом вы |
|||||||||
ражения (1-95), будут |
зависеть |
от uD |
и uQ. |
После |
диф |
|||||
ференцирования в (1-95) |
получим: |
|
|
|
|
|||||
"/ = |
г А й (ыд cos |
QJ |
— uQ sin QJ) |
— ( L M |
a K C |
— |
|
|||
— L l d M a K c ) Q.^'o ( « D Sin Q,t |
- j - UQ COS tlj) |
— |
|
|||||||
^idMaKC^i |
2 2 L |
• % ^ A > D + |
* > D ) s i n f V |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1-96) |
Введем |
обозначения: ы/ = |
и,; |
*/ = |
i , ; |
|
|
|
|||
\ Q-Z. |
|
•Л' |
|
|
|
cosQ,i= i,o-t> |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
o!/> |
|
|
|
|
|
(LMaKc |
L l C [ M a |
K C ) Q j — v , ; |
|
|
|
|||
|
|
^ 2 w |
i l d M S K C |
|
|
|
|
|
||
|
|
Q2 L |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ /С0Ид) sin |
Q,f+^/C0 «Q |
|
-1Дмакс /C0 uQ "\ cos |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1-97) |
Тогда для напряжения на статоре будем иметь урав нение в комплексной форме
а для тока холостого хода
Выражение для напряжения ыг в роторной цепи мо жет быть получено из (1-85) и (1-88). Введем обозна чения:
Ud—«г/ |
= |
(L—Lid макс) Q2= - V' z |
58
и запишем уравнение для роторной цепи в виде
E a = |
jxJa-Ca. |
Тогда получим: |
|
^2 ^idbiaKc^a |
V 0 + |
+ K0uD^j sin Щ - (K,uQ - b*™*. /C0uQjcos Of].
Сопоставляя ei с ei из (1-97), видим, что выражения для них сходны и что
t |
Е2т — ElTl |
На рис. 1-18 и 1-19 даны векторные диаграммы статорной и роторной цепей машины соответственно для
Рнс. 1-18. |
Векторная |
Рис. 1-19. |
Векторная |
||||
диаграмма |
статориой це |
диаграмма |
роторной це |
||||
пи |
асинхронной |
машины |
пи |
асинхронной |
машины |
||
с |
фазным |
ротором при |
с |
фазным |
ротором при |
||
питании от |
двух |
источ |
питании от |
двух |
источ |
||
ников. |
|
|
ников. |
|
|
||
случая, |
когда UD определяется (1-89) |
и токи, |
потребляе |
мые обмотками ротора, являются активными |
(при этом |
||
принято |
' 2 = 0 ) . |
|
|
|
1-7. ПРИВОДЫ С РЕДУКТОРНЫМИ |
М А Ш И Н А М И |
|
^ - В настоящее время разработано большое количество различных типов тихоходных электрических машин, на основе которых можно строить «приводы без механиче ских редукторов. Отсутствие редукторов может улучшить регулировочные свойства приводов, плавность хода, а также их энергетические показатели. К тихоходным
машинам в |
первую очередь |
следует |
отнести |
редуктор- |
|
ные двигатели — двигатели |
с электромеханической |
ре |
|||
дукцией [Л. 24, 25]. К этому |
типу двигателей |
относятся |
|||
синхронные |
редукторные двигатели |
реактивного |
типа |
||
(СРД-Р), синхронные редукторные двигатели с непод вижной обмоткой возбуждения (СРД), асинхронные ре
дукторные двигатели (АРД), |
редукторные |
двигатели |
|
с аксиальным |
возбуждением |
(СРД-А) и др. |
|
Основным |
достоинством |
редукторных |
двигателей |
является низкая частота вращения при относительно вы соких частотах питания Q|. Важным обстоятельством является и то, что электромагнитные моменты редуктор ных машин значительно больше, чем моменты обычных^ машин при одном и том же весе. При этом у редуктор ных машин отношение момента к моменту инерции рото ра существенно больше, чем у машин постоянного тока, что позволяет проектировать замкнутые системы регу-
|
|
|
лирования с высокими ди |
||||||||
|
|
|
намическими |
|
свойствами. |
||||||
|
|
|
Названные |
|
свойства |
|
ре |
||||
|
|
|
дукторных |
|
машин дают |
||||||
|
|
|
возможность |
строить |
при |
||||||
|
|
|
воды |
без |
|
механических |
|||||
|
|
|
редукторов, |
|
способные |
||||||
|
|
|
конкурировать |
с |
общеиз |
||||||
|
|
|
вестными |
приводами |
|
на |
|||||
|
|
|
базе |
быстроходных |
ма |
||||||
|
|
|
шин |
с редукторами. |
Не |
||||||
|
|
|
маловажным |
является |
и |
||||||
|
|
|
тот |
факт, |
что |
большин |
|||||
|
|
|
ство |
редукторных |
двига |
||||||
Рис. 1-20. |
Редукторная |
машина |
телей—бесконтактные |
ма |
|||||||
шины. |
|
|
|
|
|
|
|||||
переменного тока. |
|
|
Рассмотрим приводы с |
||||||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
частотно-токовым |
управ- |
|||||||
_ лением, |
в которых используются |
СДР-Р и СРД-А. Ука- |
|||||||||
данные типы двигателей, с одной стороны, позволяют стро |
|||||||||||
ить достаточно простые схемы |
|
управления |
приводами, |
||||||||
а с другой стороны, обеспечивают получение |
наибольших |
||||||||||
моментов при заданных габаритах, так как они не пме-" |
|||||||||||
ют вспомогательных |
обмоток |
на статоре |
|
(как, |
напри |
||||||
мер, у СРД и АРД) . |
Следует |
отметить, |
что при |
вы |
|||||||
боре типа редукторного двигателя для привода |
(как |
и |
|||||||||
при выборе любого из рассмотренных выше |
двигателей) |
||||||||||
60