РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ АД В КАСКАДНИХ СХЕМАХ ВКЛЮЧЕННЯ

У потужних електроприводах з АТ втрати ковзання значні, тому необхідно використовувати енергію ковзання для здійснення корисної роботи. Перші схеми, де використовувалася енергія ковзання, були сполуки АТ з іншими машинами і називалися каскадних. В даний час енергію ковзання можна використовувати без додаткових машин, а за допомогою напівпровідникових схем. Вони також називаються каскадними.

Мал. 5.43

Каскадні схеми включення дозволяють при регулюванні швидкості корисно використовувати енергію ковзання. Розрізняють схеми електричного і електромеханічного каскадів. В електричному каскаді (рис. 5.44, а) перетворювач перетворює потужність ковзання при частоті в потужність при і та віддає її в мережу

Мал. 5.44

В електромеханічному каскаді (рис. 5.44, б) потужність ковзання за вирахуванням втрат в роторі, перетворювачі і допоміжної машині надходить на вал у вигляді механічної потужності :

Якщо знехтувати втратами в каскадної схемою, то на вал надходить від АТ потужність і від ВМ потужність Сумарна потужність на валу

тому такі каскади називаються каскадами постійної потужності.

Каскади бувають: а) машинні; б) машинно-вентильні; в) вентильні.

Машинно-вентильні каскади, в свою чергу, можуть бути електромеханічними (рис. 5.45) і електричними (рис. 5.46).

Регулювання швидкості машинно-вентильних каскадів відбувається за рахунок зміни регулюванням струму збудження

При збільшенні збільшиться і зменшиться випрямлений струм :

Мал. 5.45

Мал. 5.46

Зменшення випрямленого струму і струму викличе зменшення моменту, в результаті швидкість АД почне знижуватися, а й S почнуть зростати. Це призведе до збільшення струму /, і моменту АД. Двигун АТ почне працювати при більш низькій швидкості з необхідним моментом.

Механічні характеристики електромеханічного та електричного каскадів представлені на рис. 5.47, 5.48.

Машинно-вентильний електричний каскад можна замінити на статичний ПЧ з випрямлячем В і інвертором І. Такий електричний каскад називається асинхронно-вентильним каскадом (рис. 5.49), механічні характеристики якого подібні характеристикам каскаду постійного моменту (рис. 5.48). Такі каскадні схеми найбільш економічні, дозволяють регулювати швидкість як вниз, так і вгору від синхронної і називаються установками з двозонним регулюванням.

Каскад постійної потужності

Мал. 5.47. Каскад постійної потужності

Каскад постійного моменту

Мал. 5.48. Каскад постійного моменту

Мал. 5.49

ІМПУЛЬСНИЙ СПОСІБ РЕГУЛЮВАННЯ КООРДИНАТ АД

Сутність даного способу регулювання полягає в імпульсному (періодичному) зміні параметрів силового ланцюга, зокрема, напруги, що підводиться , додаткових опорів в ланцюзі ротора або статора

Принцип імпульсного регулювання швидкості АД розглянемо на схемі рис. 5.50, де додатковий опір замикається накоротко ключем К в кожній фазі ротора.

На рис. 5.51 представлені механічні характеристики АД (1, 2) і виробничого механізму (3), а також діаграми зміни швидкості зі при різних режимах роботи ключів, шунтуючих . При замкнутих ключах До опір , що відповідає природній механічній характеристиці АТ (крива 1), при розімкнутих До , що відповідає штучної механічної характеристиці (крива 2).

Якщо прийняти - час відкритого (разомкнутого) стану ключа, - час закритого (замкнутого) стану ключа, а період циклу , то шпаруватість визначатиме величину опору і характер механічної характеристики АД.

Мал. 5.50

Мал. 5.51

При , що відповідає (точка а на характеристиці 1). При в момент часу вводиться опір і проводиться перехід на характеристику 2 в точку В цій точці і швидкість падає від до (точка ) по експоненті, як це показано на діаграмі. У момент часу при замиканні ключів До опір відбувається перехід на характеристику 1 в точку . Швидкість наростає до по експоненті, так як . При відключенні ключів в момент часу процес повторюється. Отже, при шпаруватості швидкість змінюється від до , а середня швидкість становить

Якщо забезпечити шпаруватість (пунктирні лінії на тимчасовій діаграмі), то при розімкнутих ключах швидкість буде падати від до за влучним висловом 2 в точці , а при замиканні ключів процес перейде на характеристику (1) в точку , після чого швидкість буде зростати до (точка ). Отже, при регулювання швидкості буде забезпечено в великих межах (від до ). Таким чином, регулюючи шпаруватість, можна регулювати швидкість АД з фазним ротором. Аналогічно можна регулювати швидкість, змінилися не шпаруватість, а частоту замикання ключа.

Як комутуючих ключів використовуються тиристорні ключі (рис. 5.52). В даній схемі тиристор KS 'комутує опір із заданою скважностью або

Мал. 5.52

частотою від СІФУ для регулювання швидкості. Використовується лише один резистор R u, що включається поперемінно в різні фази. Зменшуються втрати (теплові), так як замість трьох опорів включено одне.

Основний недолік при використанні розімкнутих схем регулювання - швидкість залежить від навантаження на валу. Для отримання жорстких характеристик використовуються замкнуті системи регулювання з зворотними зв'язками, які забезпечують діапазон регулювання швидкості до 20.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >