Электрический привод. Регулирование координат

Двигатели с короткозамкнутым ротором – регулирование координат
Схема частотно-регулируемого электропривода, механические характеристики, зависимость напряжения от частоты
Частотное регулирование

Оценка частотного регулирования скорости:
1. Регулирование двухзонное – вниз и вверх (U1=U1н, f1>f1н) от основной скорости;
2. Диапазон регулирования в разомкнутой структуре (8-10):1. Стабильность скорости – высокая;
3. Регулирование плавное;
4. Допустимая нагрузка – М=Мн при регулировании вниз от основной скорости (Ф ≈ const), Р = Рн при регулировании вверх (Ф < Фн);
5. Способ экономичен в эксплуатации – нет дополнительных элементов, рассеивающих энергию. Гибкость управления координатами в замкнутых структурах.
6. Способ требует использования преобразователя частоты (ПЧ) – устройства, управляющего частотой и амплитудой выходного напряжения.

Параметрическое регулирование
Изменение U1 при f1 = f1н = const
Схема и механические характеристики асинхронного электропривода
с параметрическим регулированием
~U12
Мк
- неизменно

Оценка способа регулирования:
1. Регулирование однозонное – вниз от основной скорости;
2. Диапазон регулирования в замкнутой структуре (3-4):1; стабильность скорости удовлетворительная;
3. Плавность высокая;
4. Допустимая нагрузка резко снижается с уменьшением скорости, поскольку магнитный поток Ф ≡ U1 при f1 = const.
Допустимые потери в роторной цепи
Допустимые потери при регулировании ΔРдоп = Мдопω0s
т.е. даже для специального двигателя с повышенным скольжением (очевидно невыгодного) sн′ = 0,06 вместо стандартного sн = 0,03 снижение скорости всего на 20% (s = 0,2) потребует снижения момента в 3 раза.
5. Способ регулирования неэффективен для использования в продолжительном режиме. Даже для самой благоприятной нагрузке – вентиляторной необходимо двух-трехкратное завышение установленной мощности двигателя с повышенным скольжением, интенсивный внешний обдув;
6. Преобразователь напряжения ПН – простое устройство в 3-4 более дешевое, чем преобразователь частоты.

Двигатели с фазным ротором – регулирование координат
Асинхронный двигатель с фазным ротором, схема и характеристики реостатного регулирования

Реостатное регулирование
Показатели реостатного регулирования скорости асинхронных двигателей с фазным ротором:
1. Регулирование однозонное – вниз от основной скорости;
2. Диапазон регулирования (2-3):1, стабильность скорости низкая;
3. Регулирование ступенчатое;
4. Допустимая нагрузка Мдоп = Мн, поскольку Ф ≈ Фн и при мало меняющемся cosϕ2 I2доп ≈ I2н .
5. С энергетической точки зрения реостатное регулирование в асинхронном электроприводе неэффективно – потери в роторной цепи при M = const пропорциональны скольжению:
Рассеивается мощность в роторной обмотке:
Рассеивается мощность в дополнительных резисторах:
6. Капитальные затраты, как и в электроприводе постоянного тока, сравнительно невелики.

Каскадные схемы
Id=(Ed-E)/Rэ,
где Rэ – эквивалентное активное сопротивление контура выпрямитель – якорь машины
Схема машино – вентильного каскада