Управляемого двигателя

37.1. Схема управляемого асинхронного двигателя

На 37.3 представлена схематически конструкция управляемого асинхронного двигателя с немагнитным полым ротором. Этот двигатель имеет обыкновенный статор с пазами и двумя распределенными в них обмотками, неподвижный сердечник ротора, укрепленный на одном из подшипниковых щитов, и вращающийся ротор в виде тонкостенного немагнитного полого металлического цилиндра. Этот цилиндр вращается в воздушном зазоре между внутренним диаметром статора и наружной поверхностью неподвижного сердечника ротора. Статор и неподвижный сердечник ротора представляют собой пакеты, собранные из листовой электротехнической стали. О:рдеч-ник ротора в этом двигателе не имеет пазов и выполняет только роль магнитопровода.

В основу исследования рабочего процесса управляемого асинхронного двигателя можно положить схему, изображенную на 37.4, с сопротивлением конденсатора Zc = — /*с в цепи обмотки

Электромагнитный вращающий момент управляемого асинхронного двигателя обусловлен взаимодействием результирующего эллиптического вращающегося магнитного поля двух обмоток статора с токами в обмотке ротора. Физически это поле можно представить состоящим из двух вращающихся в противоположные стороны магнитных полей Фу и Фь с разными амплитудами, как это было установлено при рассмотрении принципа действия однофазного асинхрон-

ного двигателя (см. 36.3). В связи с этим полный электромагнитный вращающий момент управляемого асинхронного двигателя численно можно получить как разность двух моментов от прямого Mf и обратного — Мь полей.

Результирующий полный электромагнитный вращающий момент (Н • см) управляемого асинхронного двигателя

Е> случае пуска в ход управляемого асинхронного двигателя при круговом вращающемся магнитном поле величины эффективного управляющего сигнала и сопротивления конденсатора, найденные по уравнениям (37.21) при q = О,

Полный вращающий момент управляемого асинхронного двигателя в долях его пускового момента при круговом вращающемся поле по уравнениям (37.22), (37.23) и (37.25),

На 37.5 по уравнению (37.26) построены механические характеристики управляемого асинхронного двигателя т = f (q) при относительном активном сопротивлении ротора е = г'2/хы = 1, сопротивлении конденсатора в цепи возбуждения (3 = хс /(2хм) =1 и разных значениях эффективного управляющего сигнала ае = ke (U3/Ui).

равляемого асинхронного двигателя от относительной скорости вращения ротора при е = 1, р = 1 и разных значениях сигнала ае. Как видно из рисунка, величина механической мощности двигателя существенно зависит от значения эффективного сигнала ае. Условие отсутствия самохода ротора управляемого асинхронного двигателя. Одним из важных свойств управляемого асинхронного двигателя в схемах автоматики должно быть отсутствие так называемого самохода ротора при снятии сигнала с управляющей обмотки. В этом случае ротор должен останавливаться без применения каких-либо тормозящих устройств. Это требование выполняется прл высоком активном сопротивлении г2 ротора, когда критическое скольжение

— управляемого асинхронного двигателя 367

Асинхронный тахогенвратор. Эта машина служит для измерения частоты вращения вращающихся валов. Конструкция асинхронного тахогене-ратора аналогична конструкции управляемого двигателя, за исключением ротора, который выполняется со стенками насколько большей толщины. Одна из обмоток статора (обмотка возбуждения ОВ> ) подключается к сети напрямую, а другая, называемая генераторной о,5моткой Of - к вольметру V (З.Ъ.а),

'S , IS Мощность управляемого двигателя, кВт, при напря- Износостойкость

Условие образования кругового вращающего магнитного поля в двигателе. При определенной емкости конденсатора в обмотке возбуждения управляемого двигателя и соответствующем режиме работы в нем возможно образование кругового вращающегося магнитного поля. Условием образования такого поля является отсутствие обрат-

Уравнение (37.15) для вращающего момента управляемого двигателя выражает зависимость его от сопротивлений обмоток и скорости вращения в неявной форме. В целях упрощения анализа явлений этот момент представлен далее приближенно без учета активных и индуктивных сопротивлений рассеяния обмоток статора и индуктивного сопротивления ротора, т. е. при п = г'3 = 0; х\ = х'г =0

49-3. Конструктивная схема асинхронного управляемого двигателя с полым ротором.

Механические характеристики М2 ---- f (п) при ?/у —•- const являются одними из основных характеристик двигателя. На основании этих характеристик можно судить об устойчивости работы двигателя при различных нагрузках. На 31-13 представлено семейство механических характеристик управляемого двигателя с полым немагнитным ротором.

31-13. Механические характеристики управляемого двигателя

31-14. Регулировочные характеристики управляемого двигателя

т. е. в номинальном режиме, если в нем возбуждено круговое вращающееся магнитное поле (коэффициент сигнала К„ — 1), а ротор вращается со скоростью, почти вдвое меньшей скорости вращения магнитного поля (точка N на 18. 16). Таким образом, номинальное скольжение двухфазного управляемого двигателя на порядок выше, чем у обычного короткозамкнутого трехфазного асинхронного двигателя. Поэтому номинальный к. п. д. исполнительных двигателей не превышает 50%. Однако для асинхронных машин малой мощности энергетические Показатели их работы имеют второстепенное значение. Более важным здесь является возможность плавного и глубокого регулирования скорости, достигаемая относительно простыми средствами.

Большинство промышленных подъемных кранов оборудуются'двигателями постоянного или переменного тока с реостатным регулированием скорости и момента. Специальные краны, от которых требуется особенно точная работа, снабжаются сложными системами электропривода с регулируемым источником питания двигателя. При реостат-но^ регулировании используют типовые схемы g силовыми или магнитными контроллерами.. Тип контроллера определяется мощностью управляемого двигателя и режимом работы (табл. 3.2).

ройствам управления двигателями станков-качалок. Поэтому для управления, контроля и защиты асинхронных электроприводов станков-качалок мощностью 1,7-55 кВт разработаны блоки управления БУС-ЗМ, имеющие в зависимости от мощности управляемого двигателя семь исполнений. Конструктивно блок БУС-ЗМ выполнен в виде шкафа напольного типа. Блок обеспечивает ручное, автоматическое, программное и дистанционное управление электроприводом станка-качалки. При ручном управлении возможно включение и отключение двигателя станка-качалки кнопками управления, расположенными в блоке.