Двигателя изменяются

Если имеется график p(t), можно воспользоваться аналогичной формулой для эквивалентной мощности, которая справедлива, когда скорость двигателя изменяется незначительно:

Если при регулировании частоты вращения двигателя изменяется его магнитный поток, а ток якоря (ротора) должен быть неизменным по условиям нагревания, прямо пропорционально потоку будет изменяться и допустимый момент статического сопротивления на валу двигателя. Частота вращения будет обратно пропорциональна магнитному потоку, поэтому мощность на валу двигателя при указанном режиме остается приблизительно постоянной. Такое регулирование называется регулированием с постоянной мощностью.

Как следует из уравнения (4.3), температура перегрева двигателя изменяется по экспоненциальной кривой с показателем экспоненты 1/Гн.

Когда выбирают двигатель с самовентиляцией, при уменьшении его частоты вращения ухудшается отдача тепла во внешнюю среду. Это учитывается соответствующими коэффициентами, которые ставятся перед периодами паузы, пуска и торможения в выражениях для определения эквивалентных величин. Во время паузы частота вращения двигателя равна нулю, и коэффициент, учитывающий ухудшение теплоотдачи, принимают приближенно равным 0,5. При пуске и торможении частота вращения двигателя изменяется. Соответственно коэффициент, учитывающий ухудшение теплоотдачи, чаще всего

Как следует из уравнения (1.14), температура перегрева двигателя изменяется по экспоненциальной кривой с показателем экспоненты \/Тн.

Если выбирают двигатель с самовентиляцией, при уменьшении его частоты вращения ухудшается отдача теплоты во внешнюю среду. Это учитывается соответствующими коэффициентами, которые ставятся перед периодами паузы, пуска и торможения в формулах (1.24) — (1.26). Во время паузы частота вращения двигателя равна нулю, и коэффициент, учитывающий ухудшение теплоотдачи, принимают приближенно равным 0,5. При пуске и торможении частота вращения двигателя изменяется. Соответственно коэффициент, учитывающий ухудшение теплоотдачи, чаще всего принимают равным 0,75. Так, если принять, что t\, t2, tz и tn — соответственно периоды пуска, работы, торможения и паузы двигателя, то формула эквивалентного тока примет вид

Повторно - кратковременный режим (S3) характеризуется чередованием кратковременных периодов работы с кратковременными паузами, причем в период нагрузки температура двигателя не достигает установившегося значения, а в период паузы (отключения) она не успевает опуститься до температуры окружающей среды. Графики такого режима показаны на 3.5. Нагрев двигателя изменяется по пилообразной ломанной линии, состоящей из отрезков кривых нагревания и охлаждения. При многократном повторении циклов температура колеблется около некоторого среднего значения т ср. При правильном выборе двигателя он может работать неограниченное число циклов, не нагреваясь выше допустимой нормы. В таком режиме работают приводы буровых лебедок и кранов.

В статорах многоскоростных асинхронных двигателей применяют обмотки, которые могут быть включены на различное число полюсов. Частота вращения двигателя изменяется при этом ступенчато, обратно пропорционально числу полюсов обмотки. Изменения числа полюсов двигателя можно достичь двумя путя^га: установкой в пазы статора двух независимых друг от друга обмоток, выполненных на различные числа полюсов, или переключением схемы соединения катушечных групп одной обмотки. Обмотки, рассчитанные для такого способа переключения, называют полюсно-переключаемыми.

время tx, в течение которого ток двигателя изменяется от /г до /2. Для этого воспользуемся уравнением (7.9), написав его в следующем виде:

В этом случае переходные процессы исследуются графо-аналитическими методами, так как магнитный поток двигателя изменяется нелинейно в зависимости от тока якоря. Для определения зависимостей ю = / (i) и I = /i (0 может быть использована изложенная выше мето-

Пусковой реостат имеет обычно три — шесть ступеней ( 5.29, а), что позволяет в процессе пуска постепенно уменьшать пусковое сопротивление, поддерживая высокое значение пускового момента двигателя. Вначале двигатель пускается по характеристике 4 ( 5.29, б), соответствующей сопротивлению пускового реостата Raa = RKC>5i + + #доб2 + Ядобз, и развивает вращающий момент Мп.Мако- По мере увеличения частоты вращения вращающий момент М уменьшается и может стать меньше некоторого момента Мп.Мин- Поэтому при М = = Мп.Мин часть пускового реостата /?ДОбз выводят, замыкая контактор КЗ. Вращающий момент при этом мгновенно возрастает до Мп.макс» а затем с увеличением частоты вращения изменяется по хара,ктеристи-ке 3, соответствующей сопротивлению реостата /?П2 = /?ДОб1 + Ядоса-При дальнейшем уменьшении момента М до Мп.мин часть реостата Я до 62 снова выключается контактором К.2, и двигатель переходит на работу по характериетике 2, соответствующей сопротивлению Кш == — RnoCi- Таким образом, при постепенном (ступенчатом) уменьшении сопротивления пускового реостата вращающий момент двигателя изменяется от Мц.мако До Мп.мин, а частота вращения возрастает по ломаной кривой, показанной на 5.29, б жирной линией. В конце пуска пусковой реостат полностью выводят контактором К1, обмотка ротора замыкается накоротко, и двигатель переходит на работу по естественной характеристике /. Выключение отдельных ступеней пускового реостата в процессе разгона двигателя может осуществляться вручную или автоматически. Таким образом, посредством реостата,

Однако номинальная мощность двигателя достаточно просто определяется при длительной работе с постоянной нагрузкой. В большинстве случаев момент, мощность и ток двигателя изменяются во времени. Для выбора двигателя необходимо иметь нагрузочную диаграмму, т. е. зависимость момента или мощности на валу механизма от времени ( 3.7. , а) и график изменения частоты вращения во времени (3.7. , б), по которому вычисляется ускорение (замедление) и динамический момент электропривода. Суммарный момент, развиваемый двигателем, определяется по формуле (3.1). Однако непосредственным решением уравнения (3.1) выбрать сразу двигатель невозможно, так как в это уравнение входит момент инерции электропривода, зависящий от параметров двигателя.

Следовательно, вращающий момент и ток двигателя изменяются по экспоненциальному закону ( 4.3).

9. Какие параметры асинхронного двигателя изменяются при изменении его скольжения от единицы до номинального?

постоянного тока ЦП. При регулировании скорости двигателя изменяются частота переменного тока генератора и скорость вращения двигателей ДА, получающих питание от генератора ( 16-10). Отметим, что для поддержания неизменными магнитных потоков электродвигателей требуется, чтобы отношение напряжения генератора Ur к частоте / было примерно неизменным: {/,.// я# ^ const. Такой способ регулирования с использованием преобразовательных полупроводниковых устройств в настоящее время находит применение в ряде приводов.

При изменении скорости вращения двигателя изменяются сопротивления обмотки В, вследствие чего напряжение между обмоткой и конденсатором UK перераспределяется, что вызывает изменение величины и фазы тока /д. Поэтому равенство н. с. FA и Fg при данном соотношении чисел витков и напряжений обмоток существует только при одной определенной скорости вращения. Таким образом, круговое поле в двигателе имеет место лишь при определенном значении емкости конденсатора, скорости вращения, напряжения и чисел витков обмоток. При изменении какой-либо из этих величин (например, скорости вращения) поле становится эллиптическим. Если поле однофазного конденсаторного двигателя близко к круговому, его рабочие характеристики приближаются к характеристикам трехфазного двигателя. Коэффициент мощности значительно больший и некоторые характеристики могут быть даже более благоприятными, чем у трехфазного двигателя.

При амплитудном управлении напряжение на обмотке управления всегда сдвинуто на четверть периода относительно напряжения на обмотке возбуждения. При фазовом — амплитуда напряжения сохраняется неизменной, но изменяется его фаза, вследствие чего поле становится эллиптическим. Если напряжение обеих обмоток находится в фазе, поле становится пульсирующим и двигатель не вращается. При амплитудно-фазовом управлении сдвиг тока обычно осуществляется введением конденсатора в цепь обмотки возбуждения. Конденсаторный способ питания как Наиболее простой и эффективный получил наибольшее распространение. Регулирование двигателя осуществляется изменением напряжения на обмотке управления, При этом в результате электромагнитного взаимодействия контуров вращающегося двигателя изменяются величина и фаза напряжения на обмотке возбуждения. Круговое поле имеет место только при одном режиме. Обычно параметры схемы подбираются так, чтобы магнитное поле двигателя было круговым в момент пуска при максимальном сигнале управления. При вращении двигателя поле становится эллиптическим независимо от значения сигнала управления. Образующееся при этом обратное поле создает тормозной мсыент и снижает к. п. д., но зато регулировочные свойства двигателя оказываются хорошими.

С увеличением нагрузки PZ на валу двигателя изменяются потребляемая мощность Р\, скорость вращения п, вращающий момент Мвр, ток якоря /я и коэффициент полезного действия т]. Зависимости, выражающие изменение этих величин с изменением мощности на валу двигателя, называются рабочими характеристиками. Необходимо иметь в виду, что к. п. д. r\, PI и Р-2 имеют следующие соотношения:

Для регулирования скорости при помощи изменения частоты применяются системы с независимым синхронным генератором GS, который приводится регулируемым двигателем постоянного тока М. При регулировании скорости двигателя изменяются частота переменного тока генератора и ско-р>ость вращения двигателей МА, получающих питание от генератора ( 16-10). Отметим, что для поддержания неизменными магнитных потоков электродвигателей требуется, чтобы отношение напряжения генератора 1/г к частоте / было примерно неизменным: Ur/f « const. Такой способ регулирования с использованием преобразовательных полупроводниковых устройств в настоящее время находит применение в ряде приводов.

4. Какие рабочие показатели двигателя изменяются и почему, если снять короткозамкнутые витки, но оставить магнитные шунты?

в) К. п. д. двигателя. С изменением нагрузки последовательного двигателя изменяются все виды его потерь. Но, как показывает расчет, сумма механических потерь и потерь в стали мало изменяется в зависимости от нагрузки. Это объясняется, главным образом, тем, что с увеличением тока /„ индукции растут, тогда как ско-]рость вращения уменьшается. Поэтому мы можем, так же как в двигателе параллельного возбуждения, разделить потери, имеющиеся в последовательном двигателе, на постоянные и переменные (см. § 10-11, А). Соответственно мы можем сделать в отношении наиболь-

4. Какие рабочие показатели двигателя изменяются и почему, если снять короткозамкнутые витки, но оставить магнитные шунты?