- •Присвячується передмова
- •Уведення
- •1 Сучасний електропривод, його особливості, стан і напрямки розвитку
- •1.1 Елементи автоматизованого електропривода
- •1.1.1 Силові елементи
- •1.1.2 Елементи керування
- •1.2 Особливості й тенденції розвитку сучасного електропривода
- •1.3 Курс теорія електропривода
- •1.4 Короткий історичний нарис розвитку еп
- •Механіка електропривода
- •2.1 Елементи механічної частини електропривода
- •2.2 Рівняння механічного руху
- •2.3 Розрахункові схеми механічної частини електропривода (еп)
- •2.4 Багатомасові механічні системи
- •2.5 Типові статичні навантаження еп
- •2.6 Режими роботи електроприводів
- •3 Статичні характеристики виконавчих механізмів та електродвигунів
- •3.1 Механізми
- •3.2 Електродвигуни
- •3.3 Статичні механічна й електромеханічна характеристики електродвигуна постійного струму незалежного збудження (дпс нз)
- •3.4 Режими роботи електродвигунів
- •3.5 Статичні характеристики дпс нз в гальмівних режимах
- •3.5.1 Режим рекуперативного гальмування
- •3.5.2 Режим гальмування противвімкненням
- •3.5.3 Режим електродинамічного гальмування
- •3.5.4 Використання електричних способів гальмування електроприводів
- •3.6 Статичні механічні характеристики електродвигунів постійного струму послідовного збудження (дпс пз)
- •3.7 Статичні характеристики дпс пз у гальмівних режимах
- •3.7.1 Режим гальмування противвімкненням
- •Режим електродинамічного гальмування
- •3.8 Статичні механічні характеристики електродвигунів постійного струму мішаного збудження (дпс мз)
- •3.9 Статичні характеристики дпс мз у гальмівних режимах
- •3.9.3 Динамічне гальмування дпс мз
- •3.10 Статичні механічні характеристики асинхронних двигунів (ад)
- •3.10.1 Заступна схема ад
- •3.10.1.1 Параметри заступної схеми:
- •3.10.2 Аналітичний вираз механічної статичної характеристики ад
- •3.11 Механічна статична характеристика ад у координатах s й m ( )
- •3.12 Аналіз механічної характеристики ад , поданої у вигляді спрощеної формули Клосса
- •3.13 Механічна характеристика ад у координатах та (залежність )
- •3.14 Узагальнення властивостей механічних характеристик ад
- •3.15 Механічні характеристики ад у гальмівних режимах
- •3.15.1 Рекуперативне гальмування (з віддачею енергії у мережу)
- •3.15.2 Гальмування противвімкненням
- •3.15.3 Динамічне гальмування
- •3.15.3.1 Динамічне гальмування при незалежному збудженні
- •3.15.3.2 Динамічне гальмування при самозбудженні
- •3.16 Механічні статичні та кутова характеристики синхронних двигунів (сд)
- •3.16.1 Механічні характеристики сд
- •3.16.2 Кутова характеристика сд
- •3.16.3 Механічні статичні характеристики сд у гальмівних режимах
- •3.17 Механічні статичні характеристики двигунів у багатодвигуневому приводі
- •4 Регулювання координат електроприводів
- •4.1 Основні узагальнені показники регулювання швидкості електропривода
- •4.1.1 Точність регулювання
- •4.1.2 Діапазон регулювання швидкості
- •4.1.3 Плавність регулювання швидкості
- •4.1.4 Стабільність кутової швидкості
- •4.1.5 Напрямок регулювання
- •4.1.6 Допустиме навантаження у діапазоні регулювання
- •4.1.7 Швидкодія, коливальність, перерегулювання
- •4.1.8 Економічність регулювання швидкості
- •4.2 Способи регулювання швидкості
- •4.3 Основні способи регулювання швидкості дпс нз
- •4.3.1 Регулювання кутової швидкості за допомогою додаткових резисторів у колі якоря
- •4.3.2 Регулювання швидкості дпс нз змінюванням величини магнітного потоку
- •4.3.3 Регулювання швидкості дпс нз шунтуванням якоря
- •4.3.4 Регулювання швидкості дпс нз змінюванням напруги живлення якоря
- •4.4 Основні способи регулювання швидкості двигунів постійного струму послідовного збудження (дпс пз)
- •4.4.1 Регулювання швидкості дпс пз за допомогою резисторів у якірному колі
- •4.4.2 Регулювання швидкості дпс пз змінюванням магнітного потоку
- •4.4.3 Регулювання швидкості дпс пз змінюванням напруги живлення
- •4.5 Регулювання координат ад
- •4.5.1 Регулювання швидкості ад за допомогою резисторів у колі ротора
- •4.5.2 Регулювання координат ад за допомогою резисторів у колі статора
- •4.5.3 Регулювання швидкості ад змінюванням числа пар полюсів
- •4.5.4 Регулювання координат ад змінюванням напруги живлення статора
- •4.5.5 Частотне регулювання ад
- •5 Перехідні режими в еп
- •5.1 Загальна характеристика
- •5.2 Класифікація виконавчих механізмів у залежності від характеру дії статичного момента опору (мс)
- •5.3 Пуск дпс нз до основної швидкості при одному ступені пускового реостата
- •5.4 Пуск дпс нз до основної швидкості при багатоступінчастому пусковому резисторі
- •5.5 Пуск дпс нз з урахуванням електромагнітного перехідного процесу
- •5.6 Перехідний режим динамічного гальмування дпс нз
- •5.7 Перехідні режими в еп з трифазними асинхронними двигунами
- •6 Вибір електродвигунів
- •6.1 Нагрівання й охолодження двигунів. Класифікація режимів роботи еп у відповідності до характеру змінювання навантаження
- •6.1.1 Тривалий (довготривалий) номінальний режим (s1)
- •6.1.2 Короткочасний номінальний режим (s2)
- •6.1.3 Повторно-короткочасний номінальний режим (s3)
- •6.1.4 Номінальні режими s4 - s8
- •6.1.5 Навантажувальні діаграми електроприводів
- •6.1.6 Розрахунок потужності електродвигуна при тривалому режимі роботи (s1) й незмінному навантажені
- •6.1.7 Розрахунок потужності двигуна при тривалому режимі роботи s1 й змінному циклічному навантаженні
- •6.1.8 Визначення допустимої частості вмикань ад з короткозамкненим ротором
- •Основи автоматичного керування електроприводами
- •7.1 Вступна частина
- •7.2. Зображення й позначення елементів електричних схем. Загальні правила виконання схем
- •7.2.1 Схема електрична структурна. Позначення документа е1
- •7.2.2 Функціональна електрична схема. Позначення документа е2
- •7.2.3 Принципова електрична схема. Позначення документа е3
- •7.2.4 Схема електрична з’єднань. Позначення документа е4
- •7.2.5 Схема електрична підмикання. Позначення документа е5
- •7.2.6 Схема електрична загальна. Позначення документа е6
- •7.2.7 Схема електрична розташування. Позначення документа е7
- •7.2.8 Схеми цифрової та обчислювальної техніки
- •7.2.9 Умовні літерно-цифрові позначення в електричних схемах
- •7.3 Розімкнені системи автоматичного керування
- •7.3.1 Принципи автоматичного керування в розімкнених релейно-контактних системах
- •7.3.2 Керування пуском дпс у функції кутової швидкості
- •7.3.3 Керування пуском дпс у функції струму
- •7.3.4 Керування пуском дпс у функції часу
- •7.4 Замкнені системи автоматичного керування
- •7.4.1 Основи автоматичного керування електроприводів постійного струму
- •7.4.2 Основи автоматичного керування електроприводів змінного струму
- •7.4.3 Стежний електропривод
- •7.4.4 Основи програмного керування еп
- •Перелік посилань
- •Основи електричного привода
3.9.3 Динамічне гальмування дпс мз
Динамічне гальмування ДПС МЗ реалізується (у відповідності до схеми, рисунок 3.29) також двома шляхами:
- при увімкненій обмотці ПЗ;
- при вимкненій обмотці ПЗ.
Рисунок 3.29 – Схема динамічного гальмування.
Двигуневий режим: при замкненому контакторі КМ2 й розімкнених контакторах КМ3 й КМ4 вмикається лінійний контактор КМ1.
1-й шлях динамічного гальмування при увімкненій обмотці ПЗ (LM2): лінійний контактор КМ1 розімкнений, контактор КМ3 також розімкнений, контактори КМ4 й КМ2 – увімкнені. При цьому обмотка ПЗ буде розмагнічувати машину, а отже й зменшувати гальмівний момент, якщо при цьому не зреверсувати струм якоря або струм обмотки ПЗ. Якщо це виконати, то магнітний потік обмотки ПЗ стане, навпаки намагнічувальним (відносно потоку обмотки НЗ), гальмівний момент збільшиться. Але це на практиці не застосовується, оскільки реверс струму якоря або обмотки ПЗ (додатково до самої схеми динамічного гальмування) ускладнює схему гальмування у цілому.
Таким чином має застосування 2-й шлях динамічного гальмування при вимкненій обмотці ПЗ (рисунок 3.29).
Тут при вимкненому лінійному контакторі КМ1 та вимкненому контакторі КМ2, вмикаються контактори КМ3 й КМ4. Тобто ДПС МЗ працює як звичайний ДПС НЗ. Той факт, що гальмування здійснюється при неповному магнітному потоці не має суттєвого значення, оскільки ефективність гальмування може бути підвищена за рахунок зростання струму якоря шляхом зменшення величини додаткового опору якірного кола.
Характеристики 1 й 2 відповідають динамічному гальмуванні при наявності струму в обмотці ПЗ, тому вони нелінійні. Характеристики й відповідають динамічному гальмуванню без обмотки ПЗ, тобто тільки при наявності обмотки НЗ, тому вони лінійні (рисунок 3.30).
Таким чином, ДПС МЗ у гальмівних режимах працює менш ефективно із-за розмагнічувальної дії обмотки ПЗ відносно магнітного потоку обмотки НЗ. Усунення цього недоліку зміною полярності струму якоря або обмотки ПЗ при переході у генераторний режим є недоцільним із-за ускладнення схеми електричного гальмування.
Рисунок 3.30 – Характеристики гальмування.
У реальних умовах ця проблема вирішується просто: у більшості випадків гальмувань обмотку ПЗ виключають із процесу гальмування або шунтуючи її, або просто вимикаючи її. Тоді залишається тільки обмотка НЗ і характеристики ДПС МЗ стають аналогічними характеристикам ДПС НЗ.
3.10 Статичні механічні характеристики асинхронних двигунів (ад)
Асинхронні (індукційні) електродвигуни (особливо трифазні) мають саме широке застосування посеред усіх електродвигунів. Це обумовлено простотою конструкції, високою надійністю в експлуатації, порівняно низькою вартістю, кращими масогабаритними показниками. У нього, наприклад, витрати активних матеріалів на виготовлення в 1,5 – 2,0 рази менші ніж у ДПС. Він не має колектора й у багатьох випадках для його живлення не треба перетворювальних пристроїв – він безпосередньо живиться від мережі змінного струму промислової частоти.
Асинхронні двигуни, як і ДПС, мають властивість оборотності (може працювати як у двигуневому, так і у генераторному режимах), може реалізувати усі три відомі способи електричного гальмування:
- рекуперативне;
- противвімкнення;
- динамічне.
Кожному з названих режимів відповідають певні межі зміни ковзання.
Особливо широко розповсюдження набуває зараз асинхронний регулівний електропривод з векторним керуванням на базі сучасних статичних перетворювачів з мікропроцесорними контролерами. Такий привод третього покоління в Україні створюється в Запоріжжі, Харкові та інших промислових центрах. Відомі зарубіжні фірми створюють такі привода, це в першу чергу: SIEMENS, ALAN BRENDLI, АВВ та інші.
Основним методом аналізу усталених статичних режимів роботи АД є використання еквівалентних заступних схем.