Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow Электрический привод

Регулирование скорости синхронных двигателей

После вхождения синхронного двигателя в синхронизм его скорость при изменениях момента нагрузки на валу до некоторого максимального значенияостается постоянной и равной синхронной скорости

Так как изменение числа пар полюсову серийно выпускаемых двигателей не применяется, то частотное регулирование является практически единственным способом регулирования угловой скорости синхронных двигателей. Оно характеризуется в основном такими же показателями, что и частотное регулирование скорости асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Это регулирование плавное, двухзонное. Диапазон регулирования вверх от номинальной синхронной скорости ограничивается механической прочностью ротора, его балансировкой и качеством подшипников. Диапазон регулирования вниз от номинальной синхронной скорости может достигать значений и более с учетом абсолютной жесткости механических характеристик двигателя и обеспечения синусоидальности напряжения питания. Стабильность скорости высокая. Допустимая нагрузка при постоянном возбуждении и независимой вентиляции соответствует номинальному моменту.

Использование полупроводниковых преобразователей частоты открывает большие возможности в отношении формирования требуемых статических и переходных процессов частотно-регулируемых синхронных электроприводов.

В отличие от асинхронного короткозамкнутого двигателя, при частотном регулировании скорости синхронный двигатель обладает гремя каналами управления моментом: изменением тока возбуждения , изменением напряжения обмоток статора и изменением частоты напряжения обмоток статора.

Для явнополюсного синхронного двигателя может быть получено уравнение электромагнитного момен та, вывод которого дан в [20]:

(5.77)

Индекс j в уравнении (5.77) показывает изменение соответствующего параметра.

Пренебрегая второй составляющей электромагнитного момента в выражении (5.77), получим

(5.78)

где А – постоянный коэффициент.

Если принять, что при частотном регулировании скорости синхронного двигателя запас устойчивости должен оставаться постоянным, то необходимо выполнение условия

или

(5.79)

где – угол поворота ротора синхронного двигателя при совместном изменении момента сопротивления, частоты напряжения обмоток статора, напряжения обмоток статора, потока возбуждения

Решим (5.78) относительно, получим:

(5.80)

Подставим (5.80) в (5.79): откуда

(5.81)

Из выполнения условия (5.81) вытекают следующие законы частотного регулирования скорости синхронного двигателя:

  • . Регулирование скорости осуществляется при постоянной мощности. При данном способе регулирования при сниженных угловых скоростях синхронный двигатель обладает значительным максимальным моментом. Однако увеличение максимального момента при сниженных угловых скоростях сопровождается увеличением тока статора вследствие уменьшения реактивных сопротивлений машины. Способ регулирования может применяться при регулировании скорости вверх от номинальной;
  • . Регулирование скорости производится при постоянном моменте. Закон регулирования применяется при независящей от угловой скорости механической характеристике производственного механизма, то есть при;
  • Регулирование скорости производится при постоянной мощности () вниз от номинальной скорости;
  • Регулирование скорости производится при вентиляторной нагрузке, то есть при

Механические характеристики производственных механизмов и электроприводов "преобразователь частоты-синхронный двигатель" для законов регулирования классаприведены на рис. 5.56.

Механические характеристики производственных механизмов и электроприводов

Рис. 5.56. Механические характеристики производственных механизмов и электроприводов "преобразователь частоты-синхронный двигатель"

Рассмотренные законы управления при частотном регулировании скорости синхронного двигателя справедливы только в первом приближении, особенно для явнополюсного синхронного двигателя, так как неучет реактивного электромагнитного момента приводит к значительным (до 20 %) погрешностям механических свойств двигателя.

Синхронный двигатель обладает очень важным свойством – при подаче на статорные обмотки постоянного напряжения () он создаст тормозной момент при неподвижном роторе, обеспечивая механическую фиксацию ротора в заданном положении.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы