Статического равновесия

Привод насоса с синхронным электродвигателем и статическим преобразователем частоты (вентильной электропривод) состоит из статического преобразователя частоты с естественной коммутацией, синхронного неявнополюсного электродвигателя и возбудителя с системой управления. Этот вид привода заслуживает внимания, потому что синхронный двигатель более надежен по сравнению с асинхронным и обладает высоким пусковым моментом и малыми пусковыми токами, чем обеспечивается пуск ГЦН из турбинного режима.

7. Каковы основные недостатки статического преобразователя частоты?

установленного потенциал-регулятором значения уставки. Питание БИ осуществляется от статического преобразователя частоты 50/450 Гц ПЧМ. Суммирующий усилитель УМС выполнен аналогично УМС в системе. АРВ турбогенератора.

4.49. Структурная схема статического преобразователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока.

Примером принципиальной силовой схемы статического преобразователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока, выполненного на тиристорах для привода небольшой мощности (до 5 кВт), может служить схема, приведенная на 4.50 *.

4.50. Схема статического преобразователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока.

Временные гармоники поля появляются при питании двигателя несинусоидальным напряжением, например при питании его от статического преобразователя частоты, когда к обмотке статора '"подводится напряжение прямоугольной формы (см. § 6.2), или при включении в цепь обмотки статора нелинейных элементов (нелинейных реакторов, вентилей и др.). В этих случаях токи фаз содержат наряду с основной гармоникой и высшие гармоники, каждая из которых имеет частоту /v==v/i и создает такой' же ряд пространственных гармоник, как и основные гармоники, но вращающиеся в v раз быстрее.

Магнитные поля, созданные высшими гармониками тока. В схемах частотного регулирования, когда асинхронный двигатель получает питание от статического преобразователя частоты, к обмотке статора подводится напряжение прямоугольной или ступенчатой формы. Анализ особенностей работы двигателя от несинусоидального напряжения обычно проводят, разлагая заданную форму кривой напряжения в гармонический ряд и исследуя отдельно действие каждой гармоники. При прямоугольной форме напряжения ( 4.12, а) гармонический ряд не содержит четных гармоник:

регулирования при заданных значениях частоты ротора /2, т. е. электромагнитного момента. Получить такую зависимость в электромашинных преобразователях частоты и синхронных генераторах с переменной частотой вращения весьма трудно, так как у них ЭДС пропорциональна частоте. Более гибким является регулирование при питании электродвигателя от статического преобразователя частоты, так 6.3. Зависимости: как в э™м случае напряжение

Лучшими метрологическими характеристиками обладают электронные счетчики электрической энергии (ЭС). В основу работы ЭС положено использование статического преобразователя мощности в постоянное напряжение. При этом применяется двойная модуляция с преобразованием напряжения в частоту электрических импульсов и последующим интегрированием. Структурная схема ЭС активной энергии переменного тока ( 3.46) содержит преобразователь мощности в напряжение (ПМН), преобразователь напряжения в частоту (ПНЧ) и счетчик импульсов (СИ).

«Гибкую связь» между системами можно осуществить по схеме, показанной на 63-20. В схему входят две синхронные машины с одинаковым числом периодов р — обычная С и асинхронизирован-ная С', роторы которых связаны общим валом. Статор машины С включен в систему частоты flt статор машины С' — в систему частоты /J. Ротор машины С питается постоянным током /2 от системы возбуждения СВ; двухфазная обмотка ротора машины С возбуждается переменным током 1\ частотой f^ от статического преобразователя частоты. Для получения однонаправленного электромеханического преобразования энергии с помощью статического преобразователя СП поддерживается частота тока возбуждения /з — s'/i. где s' = (/J — /j) /f[. Передаваемая мощность и ее направление регулируются путем изменения фазы тока Г$ и угла а между синхронно вращающимися МДС статора F'tm и ротора F'2m машины С'. Если F'im отстает от Р'ш, то машина С' работает в режиме двигателя, машина С — в режиме генератора, и мощность передается из системы с частотой f[ в систему с частотой Д (сплошные стрелки на рисунке). Если Р'ш опережает F(m, то мощность передается в обратном направлении (пунктирные стрелки на рисунке).

Установившийся режим в цепи постоянного тока представляет состояние статического равновесия: токи и напряжения на всех участках цепи постоянны. Однако в реальной электрической цепи всегда возможны кратковременные внешние воздействия, выводящие цепь из состояния статического равновесия. Если после прекращения этих воздействий цепь возвращается в свое исходное состояние, то такое равновесие считается статически устойчивым. Если же цепь, выведенная из состояния статического равновесия сколь угодно малым воздействием, не возвращается к этому состоянию после того, как она предоставлена самой себе, то равновесие считается н е у с т о и -ч и в ы м.

и 4—5 или же на участках 5—3 (исключая точку 3) и 1—0. Участок 2—5 характеристики не является участком устойчивого статического равновесия.

состояния статического равновесия, ток начнет нарастать (при Е — ri > и) или убывать (при Е — ri < и).

Из условия статического равновесия М= — Мпр или

Двухмоментный электромагнитный логометр ( 5.25) состоит из двух неподвижных катушек и двух ферромагнитных сердечников, укрепленных на одной оси. Катушки с токами и сердечники укреплены так, что при увеличении угла поворота а и, следовательно, при изменении положения сердечников относительно катушек индуктивность одной катушки возрастает, а другой убывает, поэтому производные dLi/da и dL2/da имеют разные знаки, а вращающие моменты, действующие на сердечники, направлены в противоположные стороны. Тогда для статического равновесия (M\ = MZ) при условии, что магнитная связь между катушками отсутствует, имеем:

где U — действующее значение переменного напряжения. Выражение для угла отклонения можно получить из условия статического равновесия: М=—Мпр или

Установившийся режим в цепи постоянного тока представляет состояние статического равновесия: токи и напряжения на всех участках цепи постоянны. Однако в реальной электрической цепи всегда возможны кратковременные внешние воздействия, выводящие цепь из состояния статического равновесия. Если после прекращения этих воздействий цепь возвращается в свое исходное состояние, то такое равновесие считается статически устойчивым. Если же цепь, выведенная из состояния статического равновесия сколь угодно малым воздействием, не возвращается к этому состоянию после того, как она предоставлена самой себе, то равновесие считается неустойчивым.

Из сказанного следует, что устойчивое статическое равновесие возможно только на участках 0—2 (исключая точку 2) и 4—5 или же на участках 5—3 (исключая точку 3) и 1—0. Участок 2—3 характеристики не является участком устойчивого статического равновесия.

Следовательно, после того как цепь окажется по какой-либо причине выведенной из состояния статического равновесия, ток начнет нарастать (при Е—п>и) или убывать (при Е—п<ы).

сила упругости пружины Сх. Тогда уравнение движения массы т относительно положения статического равновесия с учетом действующих сил (включая .и силу инерции) примет следующий вид:

Устройство измерительного механизма электромагнитного ло-гометра с катушками А и Б представлено на 3.5. Сердечники на оси укреплены так, что при повороте подвижной части в некоторых пределах индуктивность одной катушки увеличивается, а другой — уменьшается, вследствие чего вращающие моменты направлены в противоположные стороны. Взаимным влиянием одной катушки на другую пренебрегаем. Для статического равновесия можем написать