Продолжать вращаться

При высокой степени интеграции на отдельном кристалле СБИС оказывается возможным реализовать законченное вычислительное устройство с соответствующим программным обеспечением. Принципиальным отличием МП от других, размещенных на одном кристалле БИС, например ЗУ, является обработка информации по программе. Программный способ управления МП обеспечивает посредством одной БИС решение множества различных задач с помощью цифровых устройств с жесткой логической структурой. Таким образом достигается универсальность БИС и сокращается их номенклатура. Но тем не менее число типов МП достаточно велико и продолжает увеличиваться по мере расширения сферы их применения.

При дальнейшем повышении частоты сопротивление контура L! - Сь имея емкостной характер, начинает уменьшаться, в то время как сопротивление контура L2 - C2 сохраняет индуктивный характер и продолжает увеличиваться.

Получающиеся соотношения при качаниях для органов с одним Up и одним /р часто бывает удобно рассмотреть в комплексной плоскости сопротивлений ( 6.13, в). Например, при использовании для зашиты участка АБ сети направленных органов сопротивления 1 и 2 для /// и // ступеней соответственно с Z™ г и Z"c 2 при качаниях (в предположении равенства абсолютных значений ЭДС) получаем следующее: в момент, когда угол между ЭДС оказывается больше или равен 6ь срабатывает орган /; угол 8 продолжает увеличиваться и точка нулевого потенциала скользит по прямой О'О", перпендикулярной Zs

чении момента, что соответствует изменению знака тока в цепи якоря. Так как ток возбуждения в пределах устойчивой работы не должен проходить через нулевое значение, то общий линейный ток сохраняет знак, а поступающая из сети мощность, так же как и мощность, отдаваемая якорем, поглощается в сопротивлениях. Следовательно, рекуперация энергии в такой схеме невозможна. Тормозной момент в схеме с шунтированием имеет максимум (аналогично опрокидывающему моменту асинхронного двигателя). Объясняется это тем, что возрастание э. д. с. вызывает уменьшение тока в обмотке возбуждения. Вначале, пока машина насыщена, изменение ее потока непропорционально уменьшению тока, и момент с возрастанием скорости продолжает увеличиваться; при переходе электродвигателя на ненасыщенную часть характеристики поток магнитной индукции резко падает и момент электродвигателя дальше увеличиваться не может.

тродвигателя при помощи пускорегулирующего реостата достигается введением большего или меньшего сопротивления в цепь якоря или ротора электродвигателя. Иногда с целью расширить пределы регулирования при помощи одного аппарата комбинируют в одном кожухе с одной рукояткой реостат для включения в цепь якоря и регулятор возбуждения, включенный последовательно с обмоткой возбуждения. Схема включения такого реостата показана на 8-12. Первые пять положений этого пускорегулирующего реостата соответствуют различным величинам сопротивления цепи якоря. В первом положении оно наибольшее, а в пятом равно нулю. При дальнейшем повороте рукоятки по направлению часовой стрелки сопротивление вводится в цепь возбуждения, вследствие чего скорость вращения продолжает увеличиваться и в последнем положении достигает наибольшего значения.

Знак минус при втором слагаемом может иметь место при переходе между вариантами в зоне от /гОГод ДО ho ( 20.11), т. е. когда при увеличении глубины сработки мощность продолжает увеличиваться, а годовая выработка уже начинает снижаться.

На 5.8 представлен случай изменения электрических характеристик системы, приводящего к выпадению из синхронизма, т. е. к нарушению динамической устойчивости. Площадка торможения cede слишком мала, и, хотя рост скорости на участке cd приостанавливается, угол продолжает увеличиваться. Если бы амплитуда характеристики // была меньше, чем Р0 (кривая //'), то рост скорости происходил бы непрерывно, как это показано на 5.8, а штриховой линией. Изменение угла в этом случае показано на 5.8, б также штриховой линией.

7 8 8'7). При движении ротора от точки 7 к точке 8' значение U < t/4 и ток возбуждения продолжает увеличиваться, поэтому рабочая точка перемещается от 7 к 8', переходя на характеристики с большими значениями э.д.с. В точке 8' процесс роста угла прекращается, так как энергия, накопленная в процессе ускорения, будет скомпенсирована энергией, израсходованной в процессе торможения ротора. Но режим в точке 8' не может установиться, так как электрическая мощность больше механической. Под действием этого небаланса мощностей начинается торможение генератора, которое до точки 9 будет проходить при росте возбуждения (U < ?/4), на участке 9 10 — при постоянном возбуждении (зона нечувствительности) и от точки 10 до точек 11, 12, 13 — при уменьшающемся возбуждении, что на характеристиках Р ----- /(б) отражено переходом рабочей точки на характеристики с меньшими значениями Eq (точки 11, 12 и т. д.). Нетрудно проследить дальнейшее (за точкой 12) протекание процесса и путем аналогичных рассуждений убедиться, что в следующем полуцикле размах качаний, определяющийся энергией, соответствующей Площадке 12 13 13' 12, должен увеличиться. Нарастающие качания приведут к раскачиванию системы, к ее колебательной неустойчивости.

продолжает увеличиваться, однако транзистор при этом переходит в режим насыщения. Разность Q — Qrp = Qaa0 называют избыточным зарядом базы. Чем больше избыточный заряд, тем сильнее насыщен транзистор. Как будет показано далее, рассасывание избыточного заряда в базе является одним из явлений, обусловливающих инерционность транзистора при его выключении.

Наличие RK в схеме 3.37 приводит к ограничению возможных значений коллекторного тока и определяет возможность перехода транзистора в режим насыщения при достаточно большом значении базового тока /mg, превышающем значение базового тока /6н> вызывающее насыщение транзистора при заданной коллекторной нагрузке RK. Значению 1т$ = /^„ соответствует граничное значение заряда в базе фгр = 0д/б„. При дальнейшем увеличении 1т6 заряд Q в базе продолжает увеличиваться, однако транзистор

скорости п0 пружина соприкасается с контактом 4 и сопротивление гв.р выводится. Так как изменение магнитного потока и тока в цепи якоря происходит не мгновенно, то скорость вращения якоря продолжает увеличиваться, а затем вследствие уменьшения тока в цепи якоря начинает уменьшаться. При скорости

ключателя характеристика будет располагаться во втором и третьем квадрантах. Предположим, что переключатель находится в положении а и двигатель разгоняется до установившейся частоты вращения, соответствующей точке 1 механической характеристики ( 10.37). После технологической операции переключатель переводят в положение б. При этом магнитное поле мгновенно изменит направление вра- . щения, а ротор по инерции будет продолжать вращаться в ту же сторону. Двигатель окажется в режиме противовключения (в точке 2 механической характеристики). Под действием тормозного момента двигатель быстро остановится. В тот момент, когда ротор достигнет частоты вращения, равной нулю (точка 3), двигатель необходимо отключить от сети, в противном случае ротор разгонится в обратном направлении.

Другая особенность машины данного типа состоит в том, что если ее ротор предварительно привести во вращение каким-либо способом, то при том же неподвижном, но переменном магнитном поле в зазоре машины ротор самостоятельно сможет продолжать вращаться, причем даже под нагрузкой, совершая работу. На первый взгляд такое явление воспринимается как парадокс: магнитное поле неподвижно, обмотка ротора замкнута накоротко, а машина устойчиво работает в качестве двигателя. Положение усугубляется еще тем, что в «беличьей клетке» ротора наблюдается эффект биения токов и применение правил правой и левой руки не проясняет сути явления.

Если к валу двигателя приложен противодействующий момент Мпр то ротор сместится на некоторый угол 6 относительно оси вращений поля машины ( 20.6, б), но будет продолжать вращаться с той же скоростью Q0. При 0 > 0 сумма пар электромагнитных сил, действующих на ротор, не равна нулю, и возникает электромагнитный момент М, уравновешивающий противодействующий момент.

При вращении электродвигателя ползун 3 сойдет с контакта 8 и одновременно соединится с контактной пластиной 6. Электродвигатель / будет продолжать вращаться потому, что электриче-

С точки зрения управляемости наиболее трудным режимом является режим U у = 0 (а = 0), когда ротор должен быть заторможен. Как видно из 11.2 (при Iff — 0 двухфазный двигатель эквивалентен однофазному), при неизменности момента запущенный двигатель не остановится, а будет продолжать вращаться (т. е. будет иметь место явление, называемое самоходом двигателя).

Сверхтоки при разрыве фазы. В случае разрыва фазы работающий двигатель может продолжать вращаться, если МВр>М„р. При этом по его обмоткам могут проходить значительные токи, в том числе особо опасные составляющие обратной последовательности. По литературным данным (см., например, [75]) длительно допустимый ток обратной последовательности имеет тот же порядок значений, что и для генераторов (примерно до 0,1/„ом). С разрывом фазы считаются преимущественно в сетях, защищенных от КЗ плавкими предохранителями, учитывая возможность нарушения одного из них, и в сетях, например, горной промышленности. В 'стационарных сетях с релейной защитой этот вид сверхтоков считался маловероятным. Однако в последние годы и в этих сетях иногда применяют защиту от разрыва фаз, сочетая ее с защитами от витковых КЗ в статорных обмотках. В таких случаях ее часто выполняют реагирующей на составляющие токов обратной последовательности. При этом оказывается необходимой ее отстройка по времени от внешних К(2\ например в параллельно работающих двигателях.

Индуктивное сопротивление обмотки ротора пропорционально частоте тока и для прямого тока на два порядка меньше, чем для обратного тока. Вследствие этого прямой ток и прямой вращающий момент Мпр существенно больше обратного тока и обратного вращающего момента. Следовательно, раскрутив двигатель в любую сторону, можно нагрузить его и двигатель будет продолжать вращаться в ту же сторону. Вращающий момент раскрученного однофазного двигателя незначительно отличается от вращающего момента аналогичного трехфазного двигателя.

Так как частота тока /л гораздо больше частоты тока /п, то ротор для тока /л представляет большое реактивное сопротивление XL, благодаря чему создается большой сдвиг фаз 1)л между током /л и ЭДС Ел в роторе. Поэтому вращающий момент влево меньше вращающего момента вправо, и ротор будет вращаться вправо. Если придать начальное вращение ротору влево, ротор потом сам будет продолжать вращаться влево. В трехфазных двигателях при отключении на ходу одной фазы ротор не останавливается, а продолжает вращаться, если нагрузка меньше 70 % номинальной. При большей нагрузке двигатель останавливается, и может сгореть обмотка статора.

Второй случай торможения противовключением имеет место тогда, когда мы хотим быстро остановить, например, тележку крана. Для этого мы изменяем полярность зажимов якоря и, следовательно, направление тока /а. По-прежнему будем считать, что Мс = const и /в = const. В первые после переключения моменты времени якорь будет продолжать вращаться в том же направлении, что до переключения, используя кинетическую энергию движущихся частей привода. В этих условиях знак э. д. с. Еа остается без изменения, а знак напряжения сети U изменяется по отношению к Еа на обратный.

двигателя, то машина будет продолжать вращаться синхронно, так как статор

Сверхтоки при разрыве фазы. В случае разрыва фазы работающий двигатель может продолжать вращаться, если Мяр > Мпр. При этом по его обмотке могут проходить значительные сверхтоки. С разрывами фаз преимущественно считаются в сетях, защищаемых от к. з. плавкими предохранителями, учитывая возможность нарушения одного из них, и во «временных» сетях (например, в горной промышленности). В этих случаях, особенно при 'отсутствии обслуживающего персонала, целесообразно иметь защиту, реагирующую на разрыв фазы. Функции этой защиты иногда выполняются защитами от других видов сверхтоков. В некоторых производствах, где этот вид нарушения особенно существен, шюгда предусматриваются отдельные реагирующие на него защиты (например, [Л. 49]).