- •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
4.5.1 Регулювання швидкості ад за допомогою резисторів у колі ротора
Використовується для АД з фазним ротором, бо цей двигун має контактні кільця для підімкнення резистора. Це один з розповсюджених способів регулювання швидкості, оскільки має простоту реалізації. Таке регулювання називається реостатним (рисунок 4.24).
Рисунок 4.24 – Схема з резистором в колі ротора.
Характеристики й показники регулювання
Здійснюється регулювання униз від основної, однозонне. Краще використання двигуна буде при регулювання швидкості з незмінним моментом навантаження, що дорівнює номінальному, як і для ДПС НЗ при уведенні резисторів у коло якоря. Плавність регулювання визначається будовою регулівного реостата (плавне або ступінчасте). Діапазон регулювання залежить від навантаження (зменшується при зниженні навантаження), а із-за суттєвого зниження жорсткості при зростанні цей діапазон незначний і складає . Характеристики наведені на рисунку 4.25.
Рисунок 4.25 – Механічні характеристики.
При регулюванні швидкості цим способом виникають значні втрати енергії, оскільки резистор підімкнений у коло головного струму – значного струму ротора. Тому доцільно використовувати його при незначному діапазоні регулювання швидкості й невеликій тривалості роботи на низьких швидкостях. Найбільш доцільне при цьому регулювання (з погляду втрат енергії) при вентиляторних механічних характеристиках виконавчого органа (тут при зменшенні швидкості потужність, що підводиться, знижується).
Особливості механічної характеристики:
- швидкість ідеального неробочого ходу 0 не змінюється при змінюванні величини ;
- максимальний момент двигуна при регулюванні також практично не змінюється;
- критична швидкість (критичне ковзання) залежить від величини , критична швидкість зменшується (ковзання зростає) при збільшенні .
Остання теза дозволяє знайти шляхом підбору таку величину додаткового опору, при якій для першого моменту пуску пусковий момент буде максимальним, це опір , тобто створити найсприятливіші умови пуску (характеристика 4 рисунка 4.25).
Спосіб, що розглядається, також використовується для регулювання таких координат двигуна, як пусковий струм й пусковий момент.
4.5.2 Регулювання координат ад за допомогою резисторів у колі статора
Спосіб дозволяє регулювати координати АД за рахунок додаткових резисторів у колі статора. Краще цей спосіб застосовувати для АД з короткозамкненим ротором, для яких неможливе використання будь-яких регулівних пристроїв у колі ротора. Цьому способу відповідає схема (фрагмент а рисунка 4.26) і характеристики (фрагмент б рисунка 4.26).
Регулювання швидкості цим способом малоефективне, діапазон регулювання швидкості незначний, регулювання неекономічне, жорсткість характеристик не стала, перевантажувальна здатність двигуна також не стала й зменшується зі зростанням опору .
Особливості механічних характеристик (дивись фрагмент б рисунка 4.26):
- швидкість ідеального неробочого ходу не залежить від опору ;
- максимальний момент двигуна зменшується зі зростанням опору ;
- пусковий момент зменшується зі зростанням опору ;
- жорсткість характеристик знижується зі зростанням .
а – схема;
б – характеристики.
Рисунок 4.26 – Спосіб регулювання з резистором в колі статора.
З урахуванням вищесказаного, регулювання таким способом застосовується нечасто й тільки для АД з короткозамкненим ротором, коли вибір способів регулювання обмежений.
Цей спосіб застосовується частіше для регулювання інших координат, таких як струм і момент АД з короткозамкненим ротором, для їх обмеження у перехідних процесах при пуску, реверсі й гальмуванні, наприклад, у двошвидкісному ЕП ліфтів при переході з вищої швидкості на нижчу. Причому, у коло статора резистор вмикається тільки в одну фазу. На характеристики двигуна це мало впливає, а схема суттєво спрощується.