Практична частина

1.	Трьохфазний асинхронний двигун з КЗ ротором має швидкість обертання n 1 = 1425 об/хв. Розрахувати ковзання S %.

Билет 7

1 Стійкість імпульсних систем.

2 Частотне регулювання кутової швидкості асинхронних двигунів.

В частотно-регульованих електроприводах можна використовувати двигуни загального призначення. При цьому дещо знижуються їх техніко-економічні показники.

Частотно-регульовані асинхронні двигуни, як правило, працюють з регуляторами напруги або магнітного потоку, що дозволяє забезпечити сталу роботу електропривода. Отже, ці двигуни можуть мати дещо знижену перевантажувальну здатність.

При пуску двигуна в частотно-регульованому приводі в деяких випадках є можливість здійснювати пуск з початковим ковзанням вище критичного, що не вимагає при проектуванні частотно-регульованих двигунів дотримуватись заданих значень пускового і мінімального моментів, пускового струму. В зв'язку з цим ротор може мати обмотку з меншим активним опором і, як наслідок, з більшим коефіцієнтом корисної дії. Тому частотно-регульовані двигуни проектують без урахування пускових характеристик, які забезпечуються системою керування.

До двигунів загального призначення ставляться підвищені вимоги щодо вибору номінального ковзання при паралельній їх роботі. У зв'язку з тим, що частотно-регульовані двигуни одержують живлення кожен від індивідуального перетворювача частоти, навантаження між паралельно працюючими двигунами узгоджується системою керування. Тому певних вимог до розрахункового ковзання двигунів не існує.

Оскільки частотно-регульовані двигуни можуть працювати при знижених швидкостях обертання, вони мають незалежну систему вентиляції.

Для сільськогосподарських машин і агрегатів розроблені частотно-регульовані двигуни з межами регулювання частоти 5-60 Гц, а напруги 30 - 380 В.

Енергетичні показники двигунів, що працюють від перетворювачів частоти, нижчі ніж двигунів, що працюють від мережі. Коефіцієнти корисної дії знижуються в середньому на 2-3 %, а cosφ — на 5 %. Корисна потужність асинхронного двигуна знижується на 10 — 25 %, а максимальний момент — на 8 — 15%. Обертання двигуна в зоні переривчастих струмів стає дискретним, що знижує діапазон регулювання.

Зміна частоти струму живлення дає можливість змінювати швидкість обертання двигуна в зоні малих ковзань, а значить і малих втратах енергії в роторному колі. Отже, частотне регулювання швидкості асинхронних двигунів характеризується досить високим коефіцієнтом корисної дії. Система частотного регулювання забезпечує високу плавність в досить широкому діапазоні, а штучні механічні характеристики мають високий модуль жорсткості.

При регулюванні частоти струму на затискачах двигуна змінюються його параметри. Так, при зниженні частоти і незмінній напрузі збільшується струм намагнічування і, як наслідок, зростає магнітний потік. Збільшення частоти струму призводить до зменшення струму і магнітного потоку двигуна. При незмінному статичному моменті на валу двигуна зростає струм ротора і його температурний режим виходить за межі допустимого. Регулювання частоти струму вимагає одночасного регулювання напруги.

Частотно-регульовані приводи дають можливість регулювати швидкість обертання вверх від номінального значення і вниз. Верхня межа регулювання швидкості обмежується механічною міцністю ротора. Збільшення швидкості обертання відносно номінальної не повинно бути більше ніж у два рази. Мінімальна швидкість обертання обмежується нестабільною роботою перетворювача при низьких частотах.

При регулюванні частоти струму в приводах з різними механічними характеристиками робочої машини напругу на виході перетворювача частоти змінюють виходячи з умови збереження перевантажувальної здатності двигуна:

.

Як відомо, максимальний момент двигуна становить:

.

Механічна характеристика робочої машини описується емпіричною формулою:

,

де - момент опору при швидкості , Нм; - момент опору тертя в рухомих частинах, який не залежить від швидкості, Нм; - момент опору при швидкості , Нм; - показник степеня, що характеризує зміну статичного моменту при зміні швидкості.

Перевантажувальна здатність двигуна при різних частотах струму має вигляд:

.

У відносних одиницях має вигляд:

.

де — відповідно напруга, частота струму і статичний момент, у відносних одиницях.

Статичний момент робочої машини у відносних одиницях, якщо зробити припущення, що = 0, записується:

.

Тому:

,

де - показник степеня в механічній характеристиці робочої машини.

Для робочої машини, що має показник степеня х = 0, закон зміни напруги характеризується виразом:

.

При х = -1 залежність напруги від частоти струму на затискачах двигуна описуються залежністю:

.

При вентиляторному навантаженні (х = 2):

.

Механічні характеристики двигуна при частотному регулюванні швидкості обертання робочих машин з різними механічними характеристиками наведені на рис. 1 (при R₁ = 0).

Рис. 4.43. Механічні характеристики асинхронного двигуна при частотному регулюванні швидкості

3 Технічна експлуатація рульових електроприводів. Підготовка РЕП до виходу в рейс, обслуговування РЕП на ходу судна. Правила технічної експлуатації авторульових, налаштування і регулювання авторульових.