Управление режимами работы электрических двигателей в разомкнутых системах электропривода. Модели двигателей в установившихся режимах, страница 12

  

3.9  Регулирование скорости двигателя постоянного тока со смешанным возбуждением изменением напряжения.

При снижении напряжения снижается скорость холостого хода и возрастает отклонение скорости Dw.

Расчет необходимого уровня напряжения производится с использованием итерационной процедуры.

На первом шаге процедуры следует задать некоторое положительное значение U и из (3.23) определить (СФ)₁. затем необходимо вычитанием из (СФ)₁ значения (СФ)_НВ, обеспечиваемого обмоткой независимого возбуждения, определить значение (СФ)_ПВ, создаваемого последовательной обмоткой. Далее по кривой намагничивания следует определить значение I_c при котором создается (СФ)_ПВ. На последнем шаге процедуры определяется значение скорости:

                        (3.33)

Если найденное значение скорости установившегося движения равно заданной скорости, расчет необходимого уровня напряжения заканчивается. В противном случае расчеты повторяются для других значений U до получения соответствия рассчитанного по (3.33) значения скорости заданному значению.

3.10  Регулирование скорости двигателя постоянного тока со смешанным возбуждением изменением сопротивления якорной цепи.

Для расчета величины сопротивления, обеспечивающего работу двигателя со скоростью w_c<w_н при нагрузке М_с, используется итерационная процедура, описанная в п.3.7:

·  Необходимо задать значение тока I_c>0;

·  По кривой намагничивания определить суммарный поток возбуждения , создаваемый обеими обмотками возбуждения;

·  Вычислить электромагнитный момент

Если рассчитанное значение М_с равно заданному значению, необходимая величина сопротивления R_а определяется из соотношения

                 (3.34)

В том случае, когда рассчитанное значение М_с отличается от заданного, повторить вычисления при другом значении I_c.

3.11  Регулирование скорости асинхронного двигателя изменением напряжения.

Как следует из (1.33), (1.31) и (1.34), критическое значение при изменении напряжения U₁ сокращается, а электромагнитный момент изменяется пропорционально квадрату напряжения (рис.3.12). Устойчивая работа со скоростью w_с при нагрузке на валу, равной М_с, возможна только в интервале от синхронной скорости w₁ до скорости w_мин=w₁(1-s_кр).

Задавая скольжение s_c=(w₁-w_c)/w₁<s_кр, из (1.31) можно определить требуемое значение напряжения:

.            (3.35)

Регулирование скорости изменением напряжения возможно, если при найденном по (3.35) значении напряжения момент сопротивления не превышает критический момент, определяемый по (1.34).

 

3.12  Регулирование скорости асинхронного двигателя изменением активного сопротивления роторной цепи.

Добавочное сопротивление r’_2,доб в цепи ротора вызывает увеличение критического скольжения:

Тогда из (1.36) следует, что при заданном моменте сопротивления М_с на валу двигателя увеличивается и фактическое скольжение, с которым будет работать двигатель. Следовательно, изменение сопротивления ротора можно использовать для регулирования скорости.

Увеличение активного сопротивления ротора за счет включения симметричного добавочного сопротивления улучшает коэффициент мощности во вторичном контуре

                (3.36)

Это способствует увеличению активной составляющей тока ротора. При этом в соответствии с (1.39) и (1.30) двигатель развивает электромагнитный момент

        (3.37)

Если наибольшее сопротивление ротора (r₂’+r₂’_доб)_макс не превышает значения r_п1, определяемого согласно (2.13), увеличение r₂’_доб способствует увеличению момента двигателя.

Необходимое значение добавочного сопротивления можно найти из (1.37). Если скольжение, с которым работает двигатель на естественной характеристике, обозначить как s₁ (рис.3.13), а скольжение на искусственной характеристике - как s_c, то