Ответы на экзаменационные вопросы № 1-57 по дисциплине "Электропривод" (Электропривод, структурная схема, составные части. Расчет мощности и выбор типа двигателя), страница 18

Рис. 50

Преобразователь характеризуется следующими параметрами:

 - напряжение управления;

 - ЭДС преобразователя;

 - внутреннее сопротивление преобразователя;

 - коэффициент усиления преобразователя.

Механическая характеристика ДПТ НВ при питании от преобразователя имеет вид

                            .

Отсюда видно, что жесткость системы «Преобразователь - двигатель» несколько ниже, чем у самого двигателя (определяется величиной ).

Оценим основные показатели данного способа регулирования скорости.

1. Направление регулирования скорости – вниз от основной.

2. Плавность регулирования скорости – высокая (определяется плавностью изменения ).

3. Диапазон регулирования скорости  в разомкнутых системах.

4. Экономичность. Потери мощности в якорной цепи при постоянном моменте нагрузки остаются неизменными и равными потерям при работе на естественной характеристике. Но поскольку полезная мощность  при снижении скорости уменьшается, то и КПД привода падает. Вследствие малых потерь мощности в цепи якоря этот способ является экономичным. Однако для полной оценки экономичности способа необходимо также учитывать потери мощности в преобразователе и затраты на него.

30. Вопрос

Пуск двигателя постоянного тока

Непосредственный пуск ДПТ от сети при номинальном напряжении  допустим только для машин малой мощности (менее 1 кВт), у которых цепь якоря обладает повышенным сопротивлением.

У машин средней (1 – 200 кВт) и большой (более 200 кВт) мощности при прямом пуске ток якоря может превысить номинальный в 10 – 30 раз и более. Это опасно для двигателя из-за:

а) сильного искрообразования в коллекторно-щеточном аппарате, которое может перейти в круговой огонь;

б) Возникает большой динамический (вращающий) момент

                                 ,
который может привести к механическим повреждениям (поломке) как самого двигателя, так и передаточного механизма между ДПТ и рабочей машиной, или самой рабочей машины в случае безредукторного привода.

С целью уменьшения пускового тока в цепь якоря на время пуска вводят пусковой резистор такой величины, чтобы начальный пусковой ток не превышал
, а в случае тяжелых условий пуска – несколько больше.

35. Вопрос

Регулирование скорости АД путем изменения числа пар полюсов

Синхронная частота (угловая скорость) вращения магнитного поля статора
                                                        ,  об/мин,
или                                                         ,  рад/с.

Конструктивно изменение числа пар полюсов может быть достигнуто следующими способами.

1. В пазы статора укладываются две или три независимые обмотки с различными значениями числа пар полюсов. Изменение скорости осуществляются включением той или иной обмотки.

Недостаток способа – значительное увеличение габаритов двигателя, так как в статоре необходимо помещать несколько обмоток, а одновременно используется только одна из них.

2. Для получения различного числа пар полюсов используется одна и та же обмотка, а изменение р осуществляется переключением секций одной обмотки с последовательного соединения на параллельное – рис. 2.

Рис. 2

Отметим, что при параллельном соединении секций число пар полюсов получается в два раза меньше, чем при последовательном.

Чаще всего на практике используется переключение статорных полуобмоток со звезды на двойную звезду и с треугольника на двойную звезду.

Рис. 3

При переключении «звезда - двойная звезда» (обозначим ) скорость холостого хода увеличивается в два раза .

Рассмотрим изменение номинальной мощности на валу АД с учетом, что номинальный ток  (длительно допустимый по условиям нагрева) при переключении полуобмоток должен остаться неизменным:

                         ,

                         ,

откуда                                        .

Поскольку в номинальном режиме скольжение мало и номинальная скорость незначительно отличается от скорости холостого хода , вращающий момент можно представить как

                                        ,

                             .