Ответы на экзаменационные вопросы № 1-57 по дисциплине "Электропривод" (Электропривод, структурная схема, составные части. Расчет мощности и выбор типа двигателя), страница 26

Рис.

49. Вопрос

Торможение синхронного двигателя

Возможны два способа торможения – динамическое и противовключением.

При динамическом торможении обмотка статора отключается от сети и замыкается на дополнительный резистор, а обмотка возбуждения продолжает питаться от источника постоянного тока.

Рис.

Механические характеристики СД в этой схеме подобны характеристикам АД при динамическом торможении.

Торможение противовключением осуществляется переключением двух любых проводов статора, при этом двигатель бужет тормозиться как асинхронный. Данный способ торможения используется редко, так как сопровождается большими бросками тока и момента, требует токоограничения и применения сложных схем управления.

Область применения синхронных двигателей

Синхронные двигатели применяются главным образом для приводов средней и большой мощности (больше 200 кВт), не требующих регулирования скорости – компрессоры, воздуходувки, мельницы, ножницы. Широкое распространение СД объясняется их высокими технико-экономическими показателями:
         1) Синхронные двигатели имеет высокий , а такжеспособны работать с опережающим током и тем самым улучшать режим работы и экономичность сети электроснабжения.
        2) Синхронные двигатели имеют высокий кпд , что на (1-1,5)% выше, чем у АД тех же габаритов и скорости.
        3) Возможность регулирования перегрузочной способности за счет тока возбуждения и меньшая зависимость этого показателя от напряжения сети по сравнению с АД.
        4) Абсолютно жесткая механическая характеристика.
        5) Большой воздушный зазор, из-за чего характеристики СД мало зависят от износа подшипников и неточности монтажа ротора.
        6) Возможность изготовления на большие мощности (до нескольких десятков МВт и выше).

Преимущества СД настолько велики, что при мощности P > 200-300 кВт их целесообразно применять всюду, где не требуется частых пусков и остановок и регулирования скорости.

50. Вопрос

К основным энергетическим показателям работы ЭП относят кпд, потери мощности и коэффициент мощности ().

Эффективность использования электроэнергии приводом характеризуется коэффициентом полезного действия КПД
                                                    ,

где
                   - потери.

Поскольку силовая часть ЭП состоит из преобразовательного устройства (тиристорные или транзисторные преобразователи), двигателя и механического передаточного устройства, то кпд электропривода в целом определяется как произведение кпд этих устройств
                                                 .

Наиболее значимыми в этой формуле являются кпд двигателя и механической передачи.

Потери энергии в полупроводниковых преобразователях малы и их кпд составляет =0,95-0,98.

Потери в механическом передаточном устройстве определяются, в основном, силами трения и существенно зависят от передаваемого момента.

Значения кпд некоторых механических передач при номинальной нагрузке приведены в табл.1.

                                                                             Таблица 1

При частичной нагрузке кпд передачи можно определить по кривым, приводимым в справочной литературе (рис. 1).

При работе двигателя в некотором цикле с различными скоростями или нагрузками на валу рассчитывается так называемый цикловый (средневзвешенный) кпд
                     .                          (1)

Рис. 1

Здесь
                      - полезная механическая работа (энергия);
                      - потребленная электрическая энергия;
                      - полезная (механическая) мощность на i-ом участке цикла;
                      - потери мощности на i-ом участке цикла;
                      - длительность i-го участка цикла;
                     n – число участков цикла.