Выведение уравнения М( S ) АД для режима динамического торможения с учётом кривой намагничивания

Для вывода уравнения механической характеристики АД в режиме динамического торможения предположим, что его статор вместо постоянного питается переменным током. При такой замене МДС создается совместно обмотками статора и ротора и должно быть соблюдено равенство МДС для обоих случаев, т.е. F_ПОСТ=F_ПЕР. Определение МДС, создаваемой постоянным током I_ПОСТ для схемы “а”, поясняет рис. и векторная диаграмма, изображенные рядом. . Амплитуда МДС, создаваемой переменным током I₁ при протекании его по обмоткам статора: . Исходя из условия . Отсюда:  , а . Напряжения и мощность : . При динамическом торможении магнитный поток при изменении скольжения меняется вследствие непрерывного изменения результирующей МДС, складывающейся из неизменной МДС статора (постоянного тока) и меняющейся МДС ротора (переменного тока переменной частоты). Результирующий намагничивающий ток, приведенный к числу витков обмотки статора . Из векторной диаграммы токов следует: ,  .Возведя в квадрат Эти выражения и почленно складывая, получим: .Намагничивающий ток равен .В приведенной машине , где E₂’ – ЭДС ротора при синхронной скорости w₀, соответствующей частоте сети. При w отличной от w₀, ЭДС ротора будет равна: , где n - относительная скорость или иначе – скольжение в режиме динамического торможения. При этом уравнение равновесия ЭДС для роторной цепи имеет вид: , а намагничивающий ток, выраженный через E₂’: . Полное сопротивление ротора с учетом того, что его индуктивное сопротивление изменяется с изменением скорости вращения ротора: .Учитывая, что  и подставляя значения I_m, siny₂ и Z₂’ в уравнение для I₁², из полученного соотношения находится ток I₂’, который будет равен: .Электромагнитный момент, развиваемый двигателем, выраженный через электромагнитную мощность: , где m₁ – число фаз обмотки статора. Из выражения для М видно, что момент при динамическом торможении определяется переменным током I₁, эквивалентным постоянному, протекающему по обмоткам статора.

75. Порядок побудови статичних х-к АД в режимі ДТ за допомогою рівнянь і кривої намагнічування .

 

Задаваясь значением  от  до  определяем  по х-ке 2, затем из первого уравнения находим s, после чего  и момент. Скорость определяем по формуле . Если  не известна, находим отношение  и подставляем его (формулы немного изменятся и ).Реосьаьные х-ки рассчитываются по х-кам 1 и 2, соответствующие выбранным значениям момента

, где  значение скольжения при =0

76. Обгрунтування сукупності механічних характеристик АД при динамічному гальмуванні за умови І₁= var i R ₂ ^* = const з допомогою формул М_к і S _к та кривої намагнічування машини. В процессе динамического торможения АД его магнитный поток не остается постоянным, а меняется и весьма значительно.

При больших начальных скоростях в начальный момент торможения) ЭДС, индуктируемая в роторе, и ток ротора I ₂ велики, а суммарный магнитный поток из-за большой реакции ротора (то есть из-за большого размагничивающего потока создаваемого током ротора) имеет небольшую величину. Поэтому и тормозной момент вначале невелик. По мере снижения скорости, уменьшаются ЭДС и ток в роторе, суммарный поток в машине увеличивается, причем магнитный поток растет быстрее, чем снижается ток ротора. Поэтому тормозной момент увеличивается (первая ветвь механической характеристики).

С ростом магнитного потока увеличивается насыщение машины, ток в роторе начинает уменьшаться быстрее, чем растет поток в зоне насыщения. Это приводит к уменьшению тормозного момента.

Электромагнитный момент, развиваемый двигателем, выраженный через электромагнитную мощность:

 

, где m₁ – число фаз обмотки статора.

Из выражения для М видно, что момент при динамическом торможении определяется переменным током I₁, эквивалентным постоянному, протекающему по обмоткам статора. Взяв производную  и приравняв ее к 0, найдем, что момент будет максимален при относительной скорости: , а значение этого момента, также называемого критическим, равно: .

Механические характеристики при различном значении постоянного тока и различном сопротивлении роторной цепи изображены на рисунке. Кривые 1 и 2 соответствуют одинаковому значению сопротивления цепи ротора и различным значениям постоянного тока в статоре.

Из выражения для М_К следует, что критический момент двигателя в режиме динамического торможения не зависит от активного сопротивления цепи ротора.

Разделив значение М на значение М_К, уравнению механической характеристики можно придать вид: .

77) Обґрунтування сукупності механічних характеристик АД при динамічному гальмуванні за умови R ₂ = var , I ₁ = const з допомогою формул M_k і S_k та кривої намагнічування машини.

78. Визначення еквівалентного за намагнічуючою силою змінного струму I ₁ через струм збудження I _n   асинхронного двигуна в режимі динамічного гальмування.

Исходя из векторной диаграммы АД при динамическом торможении, где Iμ - ток намагничивания; Iμ ₀ - наибольшее значение намагничивающего тока; І'₂ - вторичный ток, приве­денный к статору; I _экв - первичный эквивалентный ток; E 2`, E 1 - соответственно первичная и вторичная приведенная ЭДС.

Намагничивающий ток Iμ определяется геометрической суммой эквивалентного тока I _экв и вторичного приведенного к статору тока ротора; с изменением скорости ротора изменяется вторичный ток. Конец вектора тока I _экв при уменьшении скорости ротора будет перемещаться по окружности вправо и при неподвижном роторе вектор I _экв совпадет с Iμ так как вторичная ЭДС и соответственно вторичный ток окажутся равными нулю. Поэтому при малых скоростях ротора и сравнительно большом эквивалентном токе двигатель в режиме динамического торможения оказывается с сильно насыщенной магнитной системой. Наоборот, при больших угловых скоростях и том же эквивалентном токе магнитная система будет ненасыщенной. Примерная зависимость Iμ = f [ s ( w )] приведена на рис

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: