Синхронных электроприводов

У синхронных электрических машин ротор в установившемся режиме вращается с угловой скоростью вращающегося магнитного поля, создаваемого токами в фазных обмотках статора, подобного статору асинхронной машины. Это достигается тем, что ротор синхронной машины представляет собой обычно электромагнит или реже постоянный магнит с числом пар полюсов, равным числу пар полюсов вращающегося магнитного поля. Взаимодействие полюсов вращающегося маг-

5.2.2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭМН, ВЫПОЛНЕННЫХ НА БАЗЕ СИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

5.2.2. Математическая модель ЭМН, выполненных на базе синхронных электрических машин................................................................ 288

У синхронных электрических машин ротор в установившемся режиме вращается с угловой скоростью вращающегося магнитного поля, создаваемого токами в фазных обмотках статора, подобного статору асинхронной машины. Это достигается тем, что ротор синхронной машины представляет собой обычно электромагнит или реже постоянный магнит с числом пар полюсов, равным числу пар полюсов вращающегося магнитного поля. Взаимодействие полюсов вращающегося маг-

У синхронных электрических машин ротор в установившемся режиме вращается с угловой скоростью вращающегося магнитного поля, создаваемого токами в фазных обмотках статора, подобного статору асинхронной машины. Это достигается тем, что ротор синхронной машины представляет собой обычно электромагнит или реже постоянный магнит с числом пар полюсов, равным числу пар полюсов вращающегося магнитного поля. Взаимодействие полюсов вращающегося маг-

Развитие электроэнергетики и электротехники тесно связано с электроникой. Сложность процессов в энергосистемах, высокая скорость их протекания потребовали широкого внедрения для расчета режимов и управления процессами электронных вычислительных машин (ЭВМ), связанных с системой сложными электронными устройствами и снабженных развитыми устройствами для отображения информации. Основные процессы производства автоматизируются на основе современных устройств информационной электроники, в которых в последние годы широко применяются интегральные, микросхемы и микропроцессоры. Не менее тесно связана с энергетикой и электромеханикой энергетическая электроника. Полупроводниковые преобразователи электрической энергии являются одним из основных нагрузочных элементов сетей, их работа во многом определяет режимы работы сетей. Вентильные преобразователи используются для питания электроприводов и электротехнологических установок, для возбуждения синхронных электрических машин и в схемах частотного пуска гидрогенераторов. На основе полупроводниковых вентильных преобразователей созданы линии электропередач постоянного тока большой мощности и вставки постоянного тока.

Рассмотренное исполнение применяется в реактивных синхронных электрических машинах. Достоинством этого исполнения является предельная простота конструкции и отсутствие скользящих контактов в цепи питания обмотки.

Для синхронных электрических машин в установившемся режиме работы имеется строгое соответствие между частотой вращения агрегата и, об/мин, и частотой сети /, Гц:

Рассмотренное исполнение применяется в реактивных синхронных электрических машинах. Достоинством этого исполнения является предельная простота конструкции и отсутствие скользящих контактов в цепи питания обмотки.

в 4 раза, а анизотропный сплав с 24% Со — примерно в 6 раз. Небольшие магниты из изотропных сплавов применяются в телефонах, динамических репродукторах, измерительных приборах. Анизотропные сплавы используются для постоянных магнитов с высокой энергией, в частности в магнетронах и для индукторов синхронных электрических машин, а также для подковообразных магнитов электровакуумных приборов. Сплавы с высоким содержанием титана применяют в основном для коротких элементов, магнитных линз и колец. Различные конструкции с прямыми магнитами получают из анизотропных сплавов с магнитной и кристаллической текстурой.

1) какими же должны быть для электрических систем переменного тока, кроме напряжения, такие параметры режима, как частота, ток (угол 5 для синхронных электрических машин) для послеаварийного режима;

Использование полупроводниковых преобразователей частоты открывает большие возможности в отношении формирования требуемых статических и переходных процессов частотно-управляемых синхронных электроприводов. Этот привод обладает рядом свойств, не присущих асинхронному электроприводу с частотным управлением в разомкнутых системах, а именно:

7. Вершинин П. П., Хашпер Л. Я- Применение синхронных электроприводов в металлургии. — М.: Металлургия, 1974. — 272 с.

3) повышение экономичности режимов работы самих синхронных электроприводов и других потребителей, присоединенных к шинам подстанций с синхронными двигателями, за счет снижения активных потерь в синхронных двигателях и лучшего поддержания уровня напряжения;

4. Для синхронных электроприводов большой мощности (несколько тысяч и десятков тысяч киловатт), работающих на резко переменную нагрузку, иногда рекомендуют осуществлять регулирование, сохраняя постоянство отдачи реактивной мощности. Однако рациональная область такого регулирования ограничена и должна выявляться расчетами, например регулирование возбуждения на постоянство отдачи реактивной мощности явно неблагоприятно для двигателей с высоким ОКЗ (больше единицы), так как при этом не используется их компенсирующая способность.

В большинстве случаев целесообразно осуществлять регулирование возбуждения по СЛОЖНЫМ законам, включающим в управление два н более параметра режима. Например, для некоторых металлургических синхронных электроприводов целесообразно регулирование по активной составляющей тока статора и заданному коэффициенту мощности, для синхронных приводоз переменной нагрузки удачным оказывается регулирование по напряжению, току статора (фазовое компаундирование), реактивной мощности и напряжению.

синхронных электроприводов. В большинстве случаев оказывается достаточным снижать производительность до 70 % номинального значения, что для электроприводов с вентилятор- 51. Блок-схема ТПЧ автоном- 1ШМ характером нагрузки соот-ным (а) и зависимым (б) инверто- ветствует умеиьшешш потре-

Приступая к изучению синхронных электроприводов, необходимо прежде всего отметить, что ветвь синхронных электрических машин наиболее перспективна и в ближайшее время сулит существенный технологический скачок. Такой скачок уже произошёл в информационной части электромеханической системы (микропроцессоры, микроконтроллеры, программируемые логические интегральные схемы), такой скачок произошёл и в силовой полупроводниковой части электромеханической системы (интеллектуальные, интегральные модули, силовые элементы с новой технологией изготовления).

4. Вершинин И П , Хашпер Л. Я. Применение синхронных, электроприводов в металлургии М., 1974.

— повышение экономичности режимов работы синхронных электроприводов и других потребителей, присоединенных к шинам подстанций с синхронными двигателями, за счет снижения активных потерь в синхронных двигателях и лучшего поддержания уровня напряжения;

4. Для синхронных электроприводов большой мощности (несколько тысяч и десятков тысяч киловатт), работающих на резкопеременную нагрузку, иногда рекомендуют осуществлять регулирование, сохраняя постоянство отдачи реактивной мощности. Однако рациональная область такого регулирования ограничена и должна выявляться расчетами, напри-

В большинстве случаев целесообразно осуществлять регулирование возбуждения по сложным законам, включающим в управление два параметра режима и более. Например, для некоторых металлургических синхронных электроприводов целесообразно регулирование по активной составляющей тока статора и заданному коэффициенту мощности, для синхронных приводов переменной нагрузки — по напряжению, току статора (фазовое компаундирование), реактивной мощности и напряжению.

Структуры и схемы частотно-регулируемых синхронных электроприводов центробежных нагнетателей аналогичны регулируемым электроприводам насосов НПС магистральных нефтепроводов, рассмотренным в гл. 11.