Если нагрузка зависит от скорости:
или
то (8.14) принимает вид:
или
(8.17)
В частности, при вентиляторной нагрузке .
Механические характеристики привода, теоретически сохраняющего
постоянство нагрузки двигателя при всех перечисленных видах нагрузки приведены
на рис.8.6 (а − ; б −
; в −
при
).
Рис. 8.6
Как видно из графиков, изображенных пунктиром на рис.8.6а, рассчитывая
напряжение по 8.14, не удается сохранить постоянство нагрузки двигателя,
особенно при . Это связано с тем, что при
уменьшении частоты растет влияние падения напряжения в активном сопротивлении
статорной цепи, которое не учитывается в (8.14). Поэтому скорректированная
форма оптимального закона частотного управления с компенсацией падения
напряжения на статоре при постоянной перегрузке может быть записана в виде:
(8.18)
Механические характеристики, рассчитанные по (8.18) изображены сплошными линиями на рис.8.6а.
Оптимальный закон частотного управления при постоянстве нагрузочной способности – не единственный, который используется на практике. Часто реализуются, например, закон постоянства магнитного потока машины, минимума потерь и т.д. Частотное регулирование с поддержанием постоянства потока практически тождественно управлению с компенсацией падения напряжения в статорных цепях. При этом асинхронный привод приобретает следующие свойства:
· Токи статора, ротора и поток (кроме потерь в стали) остаются неизменными.
Поэтому механические характеристики привода при изменении перемещаются параллельно по вертикали
(рис.8.6а).
· При работе с максимальным потоком двигатель имеет более жесткую рабочую часть механической характеристики и больший критический момент, чем на естественной характеристике.
· При уменьшении нагрузки поток становится избыточным, что приводит к завышению потерь и неоптимальности этого закона управления при переменном моменте нагрузки.
При управлении по минимуму потерь формирование момента, пропорционального произведению тока в роторе на поток, осуществляется при равенстве переменных и постоянных потерь, связанных с возбуждением машины. Такое управление обеспечивает минимум потерь и оптимальность КПД привода.
8.4 Особенности частотного регулирования скорости АД при работе с различными преобразователями.
Основной элемент непосредственного преобразователя частоты (НПЧ) – силовой реверсивный преобразователь с однофазным выходом (в большинстве -тиристорный). Многофазный выход НПЧ обеспечивается применением m реверсивных однофазных преобразователей, сдвиг выходных напряжений которых обеспечивается сдвигом управляющих сигналов.
Основное положительное качество НПЧ – однократное преобразование энергии и, как следствие, высокий КПД. Коммутация (при применении тиристорных преобразователей) производится естественным путем.
Недостатки: большое число
тиристоров и, соответственно, ФСУ, сложность управления, неудовлетворительный
гармонический состав выходного напряжения, низкий ,
большая кратность отношения амплитудного значения тока вентиля к среднему,
низкий диапазон частот:
, в схеме с мостовыми
группами и
в схеме с з-х фазными нулевыми группами
(напряжения для последнего случая – на рис.8.7)
Рис. 8.7
Работоспособность НЧП в качестве источника напряжения можно обеспечить средствами автоматического регулирования.
Более просто обеспечить работу НПЧ в режиме источника тока, создав замкнутую систему управления (рис.8.8)
Рис. 8.8
Фазное напряжение в схеме на рис.8.8
(8.19)
Частота среза контура фазного тока при настройке на модульный оптимум:
(8.20)
Из условий устойчивости:
(8.21)
Минимальное значение постоянной времени фильтра, который следует ввести в канал регулирования фазного тока:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.