Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


–ежимы работы электропривода с электродвигателем посто€нного тока независимого возбуждени€ с точки зрени€ преобразовани€ и распределени€ энергии




 

 ажда€ точка механической характеристики на плоскости (w, ћ) определ€ет режим работы электрической машины. ≈сли знаки угловой скорости электродвигател€ и его момента одинаковы, то есть

 

–м = w ћ > 0, (2.20)

 

где –м Ц механическа€ мощность на валу электродвигател€,

то электрическа€ машина преобразует электрическую энергию в механическую. ≈сли знаки w и ћ различны, то есть

 

–м = w ћ < 0, (2.21)

 

то происходит преобразование механической энергии в электрическую.

“аким образом, с точки зрени€ преобразовани€ энергии, электрическа€ машина может работать в двух режимах: двигательном и генераторном, то есть преобразовывать электрическую энергию в механическую или механическую в электрическую. ¬ двигательном режиме электрической машиной развиваетс€ движущий момент, а в генераторном Ц тормозной.

— точки зрени€ распределени€ энергии, у электрической машины существует двигательный режим единственного типа и генераторные режимы трех типов, а именно: генераторный режим с отдачей энергии в сеть (рекуперативный режим), режим противовключени€ и режим динамического торможени€.

якорна€ цепь электрической машины посто€нного тока независимого возбуждени€ описываетс€ уравнением (2.6). ”множим обе его части на I€ и получим:

 

Uс I€ = ≈ I€ + I€ 2R€ц, (2.22)

 

где Uс I€ = –с Ц мощность, потребл€ема€ электродвигателем из сети;

I€ 2R€ц = D– Ц потери мощности в активном сопротивлении €корной

цепи;

≈ I€ = –э Ц электромагнитна€ мощность.

ћожно записать

 

–э = ≈ I€ =  ‘wI€ =  ‘I€w = ћw. (2.23)

 

Ёлектромагнитна€ мощность не равна полезной мощности –м на валу электродвигател€, а именно: больше ее на величину механических потерь (потери в подшипниках, на трение и т.д.) и потерь в магнитной системе электрической машины (потерь в стали). —ледовательно, и электромагнитный момент больше момента на валу рабочего механизма на момент потерь. ќднако мощность перечисленных потерь значительно меньше электромагнитной мощности. ѕоэтому здесь и в дальнейшем считаем, что

 

–эї –м.

 

— учетом всего сказанного на основании (2.22) можно записать

 

–с = –э + D–. (2.24)

 

Ёто уравнение описывает распределение энергии в двигательном режиме.

Ќа основании зависимостей (2.8),(2.11) и (2.13) уравнение (2.22) можно представить в виде:

 

 ‘ w0I€ =  ‘w сI€ + I€ 2R€ц;

ћ w0 = ћw с + I€ 2R€ц.

 

ќтсюда

 

I€ 2R€ц = D– = ћ w0 - ћw с = ћ (w0 - w с). (2.25)

 

»з (2.25) следует, что потери энергии в системе электропривода пропорциональны статическому падению скорости, которое, в свою очередь, при прочих равных услови€х, определ€етс€ величиной активного сопротивлени€ €корной цепи.

 ѕƒ (h) системы определ€етс€ следующим образом:

 

h = –э / –с = (–с - D–) / –с = 1 Ц R€цI€ / Uс. (2.26)

 

 
 

¬ соответствии с описанным на рис.2.6 показаны области ј двигательного режима.

 

 

–ис.2.6. ћеханические характеристики при различных

режимах работы электропривода

–ассмотрим генераторные режимы работы электропривода.

√енераторный режим с отдачей энергии в сеть (рекуперативный режим).

Ётот режим возможен при

 

≈ > Uс,

 

то есть при w > w 0 (область Ѕ рис.2.6).

«десь электродвигатель осуществл€ет преобразование механической энергии в электрическую, отдает ее в сеть, то есть работает параллельно с сетью. ѕри посто€нном напр€жении сети и магнитном потоке этот режим осуществим, если со стороны рабочего механизма к электродвигателю приложен движущий момент. “ака€ ситуаци€ возможна при спуске груза, то есть при активном статическом моменте, совпадающем по знаку с моментом двигател€. ¬ иных случа€х дл€ реализации этого режима электродвигатель необходимо перевести на механическую характеристику, где скорость идеального холостого хода ниже, чем на предыдущей характеристике.

“ак как здесь энерги€ не потребл€етс€ из сети, а отдаетс€ в нее, то она мен€ет знак; электромагнитна€ энерги€ не отдаетс€ на вал двигател€, а потребл€етс€ с него, то есть также мен€ет свой знак. Ёнерги€ потерь остаетс€ энергией потерь и знака не мен€ет.

—ледовательно, дл€ описываемого режима (2.24) можно представить в виде:

 

- –с = - –э + D–. (2.27)

 

»ли –с = –э - D–.

 

ѕри этом  ѕƒ hр определитс€ следующим образом:

 

hр=–с/–э=1-½R€цI€/≈½. (2.28)

 

»з (2.27) следует, что при увеличении R€ц происходит уменьшение  ѕƒ. ѕричем, дл€ режима рекуперации

 

w = w0 + R€ц ½I€½/  ‘,

 

то есть при увеличении сопротивлени€ €корной цепи происходит увеличение скорости. ѕо указанным причинам введение добавочных сопротивлений в €корную цепь в режиме рекуперации не рекомендуетс€.

 

 

–ежим противовключени€.

≈сли в двигательном и рекуперативном режимах Ёƒ— и напр€жение питани€ электродвигател€ имеют противоположные знаки, то основной характеристикой режима противовключени€ €вл€етс€ наличие у Ёƒ— и напр€жени€ одинаковых знаков. —ледовательно, дл€ перехода из двигательного режима в режим противовключени€ необходимо и достаточно изменить знак Ёƒ— или напр€жени€ питани€ двигател€.

»зменение знака Ёƒ— возможно при активном статическом моменте, когда

ћс > ћкз.

 

Ќапример, двигатель включен на подъем груза, но под действием его веса вращаетс€ в противоположную сторону, то есть опускает груз (область ¬ рис.2.6).

»зменение знака Uс осуществл€етс€ изменением пол€рности напр€жени€ питани€ на €коре двигател€. ѕри этом рабоча€ точка электродвигател€ перемещаетс€ на реверсивную механическую характеристику и электропривод работает в режиме противовключени€ до тех пор, пока его скорость не станет равной нулю (область √ рис.2.6).

¬ режиме противовключени€ электрическа€ машина потребл€ет энергию из сети и с вала двигател€ и вс€ эта энерги€ расходуетс€ на потери в ее силовых цеп€х, то есть уравнение баланса мощностей имеет вид:

 

–с +–э = D–. (2.29)

 

 

¬ данном случае отсутствует полезное использование энергии, то есть режим €вл€етс€ наименее экономичным. Ќеобходимо отметить, что ток здесь протекает под воздействием не разности, а суммы Ёƒ— и напр€жени€ двигател€.

 

½I€½=(Uс+≈)/R€ц. (2.30)

 

—ледовательно, при реализации этого режима в €корную цепь должны быть включены токоограничивающие добавочные резисторы.

¬ насто€щее врем€ в большинстве случаев режим противовключени€ используетс€ дл€ аварийного торможени€.

ƒинамическое торможение.

¬ электроприводах с машинами посто€нного тока режим динамического торможени€ осуществл€етс€ путем отключени€ двигател€ от сети питани€ и включени€ его на сопротивление Rд динамического торможени€. ѕри этом электрическа€ схема имеет вид, представленный на рис.2.7.

 

–ис. 2.7. —хема динамического торможени€

 

”равнени€ скоростной и механической характеристик динамического торможени€ можно получить из (2.10) и (2.12) при Uс = 0, а именно:

 

w = - R€ц I€ /  ‘; (2.31)

w = - R€ц ћ / ( ‘)2; (2.32)

 

ѕри ћ = 0 и I€ = 0 углова€ скорость электродвигател€ равна нулю, то есть Ц это пр€мые, проход€щие через начало координат (характеристика ƒ рис.2.6).

¬ этом режиме энерги€, потребл€ема€ из сети, равна нулю, на электрическую машину поступает энерги€ с вала рабочего механизма, котора€ расходуетс€ на потери в силовых цеп€х электродвигател€, то есть баланс мощностей в данном случае имеет следующий вид:

0=–э+D–. (2.33)

 

“ак же, как и в предыдущем случае, здесь отсутствует полезное использование энергии.

ќднако потери в режиме динамического торможени€ меньше, чем в режиме противовключени€, так как потребл€ема€ из сети мощность равна нулю и ток €кор€ обусловлен только величиной ≈ двигател€:

 

I€= - ≈/R€ц. (2.34)

 

¬еличина сопротивлени€ динамического торможени€ выбираетс€ из услови€ получени€ тока €кор€, не превышающего допустимого.

¬ современных электроприводах режим динамического торможени€ чаще всего примен€етс€ в качестве аварийного.

Ќа основании изложенного можно сделать следующие выводы:

- потери в силовой цепи электрической машины пропорциональны активному сопротивлению €корной цепи;

- статическое падение скорости электродвигател€ пропорционально активному сопротивлению его €корной цепи, то есть жесткость характеристик снижаетс€ при его увеличении;

- наиболее экономичным режимом €вл€етс€ режим рекуперации;

- режимом, характеризующимс€ максимальными потер€ми €вл€етс€ режим противовключени€.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-29; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 951 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬ы никогда не пересечете океан, если не наберетесь мужества потер€ть берег из виду. © ’ристофор  олумб
==> читать все изречени€...

1361 - | 1289 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.015 с.