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
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|