|
| |
|
Слаботочка Книги чтобы была реактивная составляющая добавочной ЭДС. Активная составляющая добавочной ЭДС будет в этом случае оказывать влияние только на скорость двигателя. Техническая сложность введения добавочной ЭДС в цепь ротора двигателя заключается в том, что ЭДС ротора имеет переменную частоту, зависящую от скольжения двигателя. Поэтому и добавочная ЭДС должна иметь переменную частоту, синхронизированную с частотой ротора. С этой целью в роторную цепь двигателя включают преобразователи частоты. Для асинхронных электроприводов малой мощности применяют способ управления частотой вращения двигателя плавным регулированием добавочных сопротивлений в роторной цепи. В этом случае энергия скольжеиня расходуется на добавочном сопротивлении и следовательно, возникают дополнительные потери в приводе. Однако такой способ управления благодаря своей простоте получает распространение в практике электропривода. Рассматривая динамику асинхронного электродвигателя с фазным ротором прн регулировании добавочной ЭДС и добавочного сопротивления в цепи ротора, можно считать постоянным потоко-сцеплеиие статора и пренебречь активным сопротивлением обмотки статора. Принимая во внимание также, что = и, на основании (3-7) и (3-8) имеем i = /< >iii4i; Выражение/iS( iHit>i учитывает ЭДС 2. индуцируемую в роторной цепи со стороны статора. В первом приближении можно пренебречь падением напряжения на индуктивном сопротивлении /5(011212 по сравнению с падением напряження на активном сопротивлении роторной цепн. Кроме того, представляя результирующие векторы Ui, U2,i2 и lii в виде проекций на комплексной плоскости и рассматривая только вещественную часть комплексной величины и, можно аналогично (3-15)-(3-17) записать 41 - - (t/ia/(Oi ) = const; (3-46) i = 0; (3-47) иа = RA -Ь - iSMiHip, (3-48) где(/-стационарное значение напряжения Mjot; iSWiHip = - ЭДавляющая ЭДС роторной цепи, приведенная к цепи статора. При регулировании добавочной ЭДС необходимо обеспечить равенство Ы2а = -доб- Учитывая это, а также дополнительные параметры преобразователя частоты, с помощью которого регулируется *кой. получим на основании (3-48) уравнение в приращениях отно- сительно начальных значений координат: - Абдоб = Rh Ма + Lhp Д/к + klUia As, (3-49) где Ддоб - приращение добавочной ЭДС относительно начального значения £5. нач (дов - Еоб. нач + Д-доб); Rh Us - активное сопротивление и индуктивность роторной цепи, содержащие активное сопротивление и индуктивность ротора (R2, и приведенные активное сопротивление и индуктивность преобразователя в цепи ротора {R;,p, Lnp), т. е. R2S = R2 + Rnp, lb = 12- Lnj>. Помн!чяч во внимание (3-46), (3-47), можно на основании уравнения (3-22) записать уравнение электромагнитного момента в приращениях координат в следующем виде: д.и-!---/;.. (3-50) Прнращениескольжения Д5связано с приращением скорости Ди уравнением Д5== = ~. (3-51) Нз уравнений (3-40), (3-49), (3-50) и (3-51) могут быть выведены основные передаточные функции, характеризующие динамические процессы в асинхронном электродвигателе при регулировании добавочной ЭДС в цепи ротора Д и(р) Др (р) Phi (3-52) Да (р) й>1я } Ш (р) 3 pkjUi MiaiP) 2 Wj Дм (р) 1 ЛМ(р)-ДМс{р) ~ Jp где Tjs - электромапттная постоянная времени двигателя с учетом добавочных параметров роторной цепи (Г , = Ui/Rii.)- При регулировании добавочного сопротивления в цепи ротора имеем добавочное напряжение в роторе, находящееся в фазе с током ротора, и можно записать == - Лдобк! (3-53) где /?доб = /?доб.нач + Д/?до5 - приведенное добавочное сопротивление, представленное в виде некоторого начального сопропшле-ния /?доб. нач и приращения Д?доб. Уравнение (3-48) для рассматриваемого случая записывается в следующем внде: - Rao6i = RA + + Ait/iaS. (3-54) Рдссматривая переходные процессы в отклонениях координат относительно начальных значений, имеем - Iia Адоб = Rk iioL + Цр Aila + la As, (3-55) где /?2S = R2 Rii.o6.-Ha4- Передаточные функции, характеризующие динамические процессы в асинхронном электродвигателе при регулировании добавочного сопротивления в цепи ротора, аналогичны передаточным функциям (3-52) с той лишь разницей, что передаточная функция, характеризующая электромагнитные процессы в цепи ротора, имеет вид Электромагнитная постоянная времени двигателя с учетом добавочных параметров роторной цепи 7эл2 = IRlz является переменной величиной, так как изменяется составляющая /?доб. нач суммарного сопротивления /?2S- Изменяется, но в значительно меньшей мере, и постоянная времени Т при управлении с помощью добавочной ЭДС. Э1И изменения связаны со свойствами ТО, включаемых в цепь ротора. 3-2. ТИРИСТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ, РАБОТАЮЩИЕ НА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, КАК ЭЛЕМЕНТЫ АСУ Для управле1тя электродвигателями переменного тока используются различные ТП: выпрямители и зависимые инверторы, автогюмгтые инверторы, преобразователи частоты, импульсные преобразователи, преобразователи напряжения. Схемы ТП весьма разнообразны и определяются конкретными требованиями к электроприводу переменного тока по таким показателям, как мощность, диапазон регулирования скорости, потерн электроэнергии, простота реализации, форма выходного напряжения или тока и др. Тиристорные преобразователи частоты, получившие наибольшее распространение в технике электропривода, разделяются на две бачьшие группы: Ти частоты ш эвеном постоянного тока и Тп частоты с непосредственной связью. В свою очередь ТП частоты со звеном постоянного тока разделяются на ТП частоты с управляемым или неуправляемым выпрямителем, с автономными инверторами тока или напряжения. Рассмотрим основные схемы ТП, используемых для управления электродвигателями переменного тока в соответствии со способами, изложенными в § 3-1. 3-2-1. ТП ЧАСТОТЫ СО ЗВЕНОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ТП частоты со звеном постоянного тока напряжение сети переменного тока вначале выпрямляется, затем сглаживается и с помощью автономного инвертора напряжения преобразуется в напряжение перемеоного тока регулируемой частоты о амплитуды, Возможно выполнение ТП частоты с управляемым или неуправляемым выпрямителем. В первом случае раздельное управление напряжением и частотой преобразователя сводится к воздействию на управляемый выпрямитель (Уб) для регулирования напряжения ТП и к воздействию на автономный инвертор { АИ) для регулирования частоты. Прн использовании неуправляемою выпрямителя [НВ) применяются ввюпомные инверторы с широтно* 4 А. В. Башарнк 97 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [31] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 |