СКАЛЯРНОЕ ЧАСТОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ АД ПО ЗАКОНУ М.П. КОСТЕНКО: УРАВНЕНИЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, СВОЙСТВА.
Скаляр переменного напряжения представляется только величиной , полученной с помощью непосредственного измерения , расчета или преобразования мгновенных значений . Следовательно , общей чертой всех скалярных систем управления является модуль регулируемой величины .Эта скалярная величина используется как в разомкнутых , так и в замкнутых системах частотного управления асинхронными двигателями . Скалярное частотное управление берет свое начало с 1925 года , когда М.П.Костенко предложил свой закон частотного управления для идеализированного АД, в котором: 1. активное сопротивление R1 обмотки статора равно нулю , 2. отсутствуют потери в стали , 3. магнитная система ненасыщена , 4. имеется независимое охлаждение . Для идеализированного АД этот закон управления обеспечивает постоянство перегрузочной способности: и экономичное регулирование электрических машин, где
При этом где s – скольжение , При использовании относительных безразмерных единиц :
закон М.П.Костенко записывается в виде : Как показал А.А.Булгаков , закон частотного управления М.П.Костенко относится не только к частотному управлению , а вообще к любому управлению электродвигателем . В частности , при параметрическом управлении , когда
![]() Если учесть , что в идеализированном двигателе Следовательно , напряжение , подводимое к АД , надо изменять с изменением нагрузки. Этот принцип управления широко используется в современных асинхронных электроприводах для экономии электроэнергии , когда в цепь статора АД включаются полупроводниковые преобразователи напряжения , которые изменяют свое выходное напряжение (первую гармонику) пропорционально корню квадратному из относительного момента (тока) двигателя.
Представим статический момент в общем виде :
где n = -1, 0 ,1 ,2 . Принимая получим
Представляя пропорцию (8.100) в виде
находим
При R1=0 формула Клосса имеет вид
где s и sк – текущее и критическое скольжение АД при данной частоте f1 . Критическое скольжение при R1 = 0 :
где Xк.ном – индуктивное сопротивление контура короткого замыкания АД при номинальной частоте , R/2 – активное сопротивление фазы ротора , приведенное к статору .
Поскольку
то
где sа- абсолютное скольжение . Представив электромагнитный момент М и угловую скорость w ротора в относительных безразмерных единицах
получим из (8.115) и (8.116) параметрическое уравнение семейства механических характеристик идеализированного АД , управляемого по закону М.П.Костенко :
где в качестве параметров выступают : 1. абсолютное скольжение sа , 2. относительная частота a , 3. характер статического момента , определяемый степенью n ( n = -1, 0, 1, 2 ).
Если частотное управление осуществляется при квадратичном статическом моменте (n=2) , то критический момент пропорционален квадрату частоты (mк = lma2 ) и механические характеристики имеют вид , показанный на Рис.8.12 . При управлении АД с поддержанием постоянства мощности ( n = -1 ) , критический момент изменяется обратно пропорционально частоте (mк = lma-1 ).Обычно такое регулирование скорости применяется при a>1 (Рис.8.13) .
Недостатки разомкнутых систем частотного управления устраняются в замкнутых системах , когда напряжение на двигателе изменяется не только в функции частоты , но и тока (момента ) нагрузки . При этом магнитный поток и перегрузочная способность двигателя поддерживаются на заданном уровне.
34 СКАЛЯРНОЕ ЧАСТОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ АД ПО ЗАКОНУ Y1= const. На основании
из которой определяется действующее значение ЭДС статора :
где Ks – коэффициент магнитной связи статора .Из Рис.8.21 и принятых обозначений (8.146) следует , что приведенный ток ротора :
где действующее значение номинальной ЭДС статора Es.ном : Электромагнитный момент трехфазного АД можно записать в виде
![]() ![]() ![]() абсолютное критическое скольжение Определим ток Критический (максимальный ) электромагнитный момент : Механические характеристики асинхронного двигателя при частотном управлении по закону Y1= const выражаются параметрическим уравнением
Для токов , соответствующих критическим скольжениям , имеем отношение Отношение (8.162) показывает , что критический момент АД при частотном управлении по закону Y1= const близок к критическому моменту двигателя на естественной характеристике .
При реализации этого закона частотного управления необходимо обеспечивать на обмотках статора АД напряжение
При этом , по обмоткам фаз статора будет протекать ток
Рекомендуемые страницы: Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015- 2021 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
|