Файл: Бродовский В.Н. Приводы с частотно-токовым управлением.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.07.2024

Просмотров: 96

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

об/мин

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\\

 

\\

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«„=0,56

аа=1,06

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

i

 

i

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,8\

-0,6 -0,4

-0,2

0

0,2

"10,4

0,6

Y Z C ' M

 

 

 

а=-1,0в

ил=-0,5в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1000

 

\

 

 

1

 

 

 

 

 

 

-2000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

4-Ю. Механические

характеристики

синхронного

 

 

привода

мощностью

800 вт.

 

 

 

 

 

 

 

 

об/мин\

 

 

 

 

 

Рис. 4-II. Механические

 

 

 

 

 

характеристики

синхронно­

 

 

 

 

 

 

 

го

 

привода

 

мощностью

 

 

 

 

 

 

 

5 000 вт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ни

.в цепи

управления

ПТ.

 

 

 

 

 

 

 

Этим

недостатком обладают

 

 

 

 

 

 

 

все приводы

с

преобразова­

 

 

 

 

 

 

 

телем

тока на МУ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 4-12 показаны

-400

 

 

 

 

 

мех а» иче? кне

х aip а ктер исти -

 

 

 

 

 

ки

привода

с

синхронной

-800

 

 

 

 

 

машиной

 

с

явновыражен-

 

 

 

 

 

ными

полюсами мощностью

 

 

 

 

 

 

 

8100

вт.

Преобразователь

 

 

 

 

 

 

 

тока

этого

привода

был

[Л.

13, 14].

Статические

и

 

выполнен

 

на

тиристорах

динамические

характеристики

ПТ

приведены на рис. 4-13 и 4-14. На рис. 4-15 дана осциллограмма

рабо­

ты

привода при реверсе, где ia,

h,

U — токи в обмотках

синхронной

машины, амплитуда которых составляет 30 а. На осциллограмме так­ же показаны кривые изменения токов источника постоянного напря­ жения 300 в: 1'отд отдаваемый, ['потр потребляемый ток. При торможении отдаваемый в источник напряжения ток достигал 25 а. Нижняя кривая по осциллограмме — напряжение на одной из фаз двигателя. Напряжение постоянного тока 300 е получалось на выходе трехфазного мостового выпрямителя (промежуточное звено постоян­ ного напряжения). При торможении энергия привода поглощалась специальным балластным резистором, подключаемым на время воз­ врата энергии к шинам источника постоянного напряжения через отдельный тиристор. Теоретические расчеты и практические испытания

ряда приводов показали, что

мощность, возвращаемая приводами

в питающую сеть при работе

в замкнутых системах регулирования

не превышает 5—12% [Л. 14].

 

156


-Рл£_4-13. Регулировочная характеристика преобразо­ вателя тока на тиристорах для синхронного привода мощностью 8 100 вт.

Рис. 4-14. Амплитудная и фазовая характеристики преобразователя тока на тиристорах для синхрон­ ного привода мощностью 8 100 вт.

а

 

 

40

 

In

20

 

 

-20°

200 Ш

600

 

 

157

l M / W V W W 4 ^

^ w w w w W W i e

Рис. 4-15. Осциллограммы работы преобразователя тока на тиристорах при реверсе синхронного привода мощностью 8 100 вт.

На рис. 4-16 показаны механические характеристики привода мощностью 370 вт с синхронным реактивным двигателем. Эти харак­ теристики получены при Ыц=1,5 в и при коэффициенте усиления по току /С0 =4,7 а/в. С целью сравнения приводов различных типов син­ хронный реактивный двигатель выполнен на основе язнополюсной синхронной машины с электромагнитным возбужением. При снятии механических храктеристик напряжение возбуждения снималось с обмотки двигателя. Для сравнения на рис. 4-16 показана механи­ ческая характеристика этого же привода с включенной обмоткой

Рис. 4-16. Механические характеристики привода с синхронным ре­ активным двигателем мощностью 370 вт.

158

возбуждения при

« о = 0 и «Q = 1,5 в

(показана на

правой

стороне

рис. 4-16). Ток возбуждения выбирался

таким,

чтобы

н. с, создавае­

мая им, равнялась

суммарной н. с. статорных

обмоток при

« Q = 0 И

ив =1,5

в.

Штриховыми кривыми

на

рис. 4-16 показаны кривые, по­

лученные

расчетным путем.

 

 

 

 

 

 

 

4-3.

ПРИВОДЫ С АСИНХРОННЫМИ

М А Ш И Н А М И

 

 

На рнс. 4-17 приведены механические характеристики привода

мощностью

300 вт, а на рис. 4-18

показаны

энергетические

характе­

ристики

этого же привода при uD

6 в и uQ = l2 в.

При

изменении

частоты

вращения от 0 до —1 500

об/мин

привод

потребляет

как

*^алектрическую энергию, так и механическую

и к. п. д. привода

п = 0 .

Из рис. 4-17

видно, что при частотах вращения, больших критических,

момент двигателя падает и характеристики привода напоминают ха­ рактеристики двигателя с последовательным возбуждением. Объяс­ няется это тем, что при высоких частотах вращения ПТ не может обеспечить требуемые токи и асинхронная машина начинает работать в режиме, при котором на ее обмотки поступает постоянное напряже­ ние. При этом поток машины не остается постоянным (Л. 11, 19].

159


Тот факт, что привод может1 иметь значительные частоты вра­ щения в нелинейной зоне механических характеристик, используется при работе привода в замкнутых системах регулирования, когда сиг­ нал задания меняется значительно и требуется быстрый переход от

одного положения вала привода к другому.

 

 

На рис. 4-19 даны

осциллограммы токов в

обмотках

двигателя

и частоты вращения его

вала в режимах пуска

и реверса

при макси-

Рис. 4-J9. Осциллограммы работы привода мощностью 300 вт.

малыю возможном для этого привода сигнале « Q = 12 о. В приводе была применена электронная схема формирования частоты Й2 и сло­ жения частот Q и Я2 на основе устройства [Л. 16]. Датчик углового положения вала двигателя работал в схеме управления в качестве фазовращателя. Поэтому токи в обмотках двигателя имеют трапсцен-

•>б/лшн\

1000

 

••1,56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

800

 

 

 

 

 

 

 

 

600

 

 

ч*^^,

I я.макс

 

 

 

 

 

 

 

\

Рис.

4-20. Механические

ха­

W0

 

 

 

 

ufO.56

1,06

1,56

а

рактеристики привода с

ко­

гоо\

 

и. =2б

роткозамкнутой

асинхрон­

 

 

 

 

ной

машиной

мощностью

о

1 «-1

 

> i

, , М

3 300

вт.

 

 

 

 

 

 

 

\кге-м

-200 -100

-600

дальную форму (§ 1-9). Рассмотренный асинхронный привод обес­ печивал работу в скоростной следящей системе без применения кор­ ректирующих устройств с коэффициентом передачи /<п=400 сек-1. Высокий коэффициент передачи привода объясняется тем, что в нем применена электронная схема формирования частоты £2г и транзис­ торный ПТ.

На рис. 4-20 и 4-21 показаны механические характеристики асин­ хронных приводов мощностью 3 300 и 4 500 вт соответственно. Оба

160



привода питались от ПТ на МУ, выполненных по трехфазной мосто­ вой схеме (Л. 13]. Так как в этих приводах формирование угловой скорости Q2 велось с помощью вспомогательной электромеханической системы (тахометрической следящей системы) и был использован ПТ на МУ, то эти приводы имели предельный коэффициент передачи

об/лмн п

Рис. 4-21. Механические харак­ теристики привода с короткозамкнутой асинхронной маши­ ной мощностью 4 500 вт.

-600

/(п =60 се/с- 1 , т. е. значительно меньший, чем у рассмотренного выше привода на 300 от. Однако даже такой коэффициент передачи в ско­ ростной следящей системе без применения коррекции говорит о высо­ ких динамических свойствах этих приводов.

4-4. ПРИВОДЫ С АСИНХРОННЫМИ М А Ш И Н А М И С Ф А З Н Ы М РОТОРОМ

В табл. 4-1 приведены данные двух приводов, асинхронный дви­ гатель которых выполнен с фазным ротором. Статорные и роторные

 

 

обмотки

двигателя

 

имеют

кгс-м

 

равные

числа эффективных

 

витков.

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 4-22

 

показана

 

 

 

 

 

 

регулировочная

характери­

3

 

стика

привода1

в

режиме

2

 

двойного

питания

от

одно­

 

го

ПТ. Обмотки

статора и

1

 

"

ротора

машины

 

соединя­

/ \

 

лись

 

 

последовательно

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

1,2 6

 

 

 

 

Рис. 4-22.

 

Регулировочная

 

 

характеристика

 

привода

 

 

с

асинхронной

 

машиной

 

 

с

фазным

ротором

мощ­

 

 

ностью

2 000

ег,

 

 

 

161