Как изменится скольжение если увеличить момент нагрузки на валу двигателя

В) электрическим соединением первичной и вторичной цепей

г) большим коэффициентом трансформации

121. Какой прибор нельзя подключать к трансформатору тока?

Б) реле с малым входным сопротивлением

122. Сколько стержней должен иметь магнитопровод трехфазного трансформатора?

В) три

123. Какие материалы используют для изготовления короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного трехфазного двигателя?

А) алюминий

б) алюминий, медь

124. Может ли ротор асинхронного двигателя раскрутиться до частоты вращения магнитного поля?

Б) не может

в) все зависит от частоты вращения поля

г) все зависит от трения подшипников

125. Как изменится скольжение, если увеличить момент механической нагрузки на валу двигателя?

А) увеличится

г) уменьшится незначительно

Укажите основной недостаток асинхронного двигателя

А) зависимость частоты вращения от момента нагрузки на валу

б) отсутствие экономичных устройств, для плавного регулирования частоты вращения ротора

127. Ток генератора постоянного тока увеличился. Как изменился вращающий момент на валу генератора?

Б) увеличился

г) уменьшится незначительно

128. Частота вращения ДПТ уменьшилась. Как изменилась ЭДС, индуцируемая в обмотке якоря?

а) не изменилась

Г) в двигателе ЭДС не индуцируется

129. Каково основное назначение коллектора?

а) крепление обмотки якоря

б) электрическое соединение вращающейся обмотки якоря с неподвижными клеммами машины

В) выпрямление переменного тока

г) крепление щеток

130. На чем основан принцип действия трансформатора?

А) на явлении взаимоиндукции

б) на законе Ампера

в) на явлении самоиндукции

г) на принципе Ленца

131. Почему сердечники статора и ротора асинхронного электродвигателя набирают из тонких стальных листов, изолированных друг от друга лаком?

а) для уменьшения веса

б) для уменьшения тепловых потерь

В) для уменьшения потерь на вихревые токи

г) для увеличения КПД

132. Какие полупроводниковые приборы используются в схемах усилителей электрических сигналов?

а) полупроводниковые диоды

Б) транзисторы

133. Коэффициент трансформации трансформатора К=10, число витков первичной обмотки W1=500. Чему равно число витков второй обмотки W2.

А) 50

134. Лампы накаливания с номинальным напряжением 127В включены в трехфазную сеть с линейным напряжением 220В. Определить схему включения ламп:

а) «Звездой» с нулевым проводом

б) в ту сеть лампы включать нельзя

135. Как включают в электрическую цепь: 1) вольтметр; 2) амперметр?

а) 1) и 2) параллельно

б) 1) последовательно; 2) параллельно

в) 1) и 2) последовательно

Дата добавления: 2015-04-16 ; просмотров: 45 ; Нарушение авторских прав

Источник

Основные нагрузочные свойства асинхронных электродвигателей

Асинхронные двигатели в процессе эксплуатации работают с нагрузками на валу от холостого хода до номинальной. Напряжение и частота сети могут сохранять номинальные значения или длительно изменяться в зависимости от режима работы энергосистемы. Под нагрузочными свойствами асинхронного двигателя при отклонениях напряжения и частоты подразумеваются изменения основных параметров, характеризующих его установившийся режим, -ЭДС магнитного потока, вращающего момента, скольжения и частоты ротора, модуля и фазы тока ротора, намагничивающего тока, модуля и фазы тока статора.

Встречается необходимость использования двигателя для работы в сети с напряжением и частотой, отличающимися от его номинальных значений, в случаях:
а) применения двигателей, рассчитанных на частоту 60 Гц, в сети с частотой 50 Гц;
б) работы двигателя с нормальным соединением обмотки статора в звезду, в сети другого номинального напряжения — при соединении обмотки статора в треугольник;
в) переключения обмотки статора на звезду вместо нормального соединения треугольником для уменьшения потерь активной мощности и потребления реактивной мощности незагруженных двигателей.

Рассмотрим сначала в общих чертax явления, происходящие в двигателе при отклонении от номинальных значений нагрузки на валу (момента сопротивления приводимого двигателем механизма), напряжения и частоты питающей сети. По основным параметрам режима определяются такие важные факторы, как нагрев активных частей двигателя, изменение потерь и КПД, потребление из сети активной и реактивной мощностей, изменение начального вращающего момента при неподвижном роторе (для оценки возможности пуска двигателя при отклонениях напряжения и частоты).

Определим общий характер изменения перечисленных выше величин, исходя из основных соотношений, принимая для упрощения момент сопротивления механизма не зависящим от угловой скорости ротора. Изменение нагрузки на валу двигателя при номинальных напряжении и частоте питающей сети. Рассмотрим влияние увеличения нагрузки на валу на основные параметры установившегося режима. Вследствие увеличения нагрузки угловая скорость ротора несколько снижается, а следовательно, скольжение увеличивается до такого значения, при котором вращающий момент двигателя уравновешивает повышенный момент сопротивления. Поскольку при скольжениях меньше критического сопротивление статора составляет незначительную долю общего сопротивления двигателя, то ЭДС, магнитный поток и намагничивающий ток практически не изменяются при изменении нагрузки.

Увеличение вращающего момента двигателя сопровождается соответствующим увеличением тока ротора. С увеличением скольжения возрастает фазный угол приведенного тока ротора, что приводит к увеличению реактивного тока двигателя, практически равного сумме индуктивного намагничивающего тока и реактивной составляющей приведенного тока ротора. В связи с ростом активной и реактивной составляющих тока статора последний также возрастает при увеличении нагрузки на валу. Увеличение токов ротора и статора обусловливает возрастание потерь в меди обмоток.

У двигателей нормального исполнения с короткозамкиутым и с фазным роторами при нормальной работе с закороченным реостатом угловая скорость ротора при изменении нагрузки в пределах номинальной изменяется незначительно и поэтому мощность на валу увеличивается практически пропорционально моменту сопротивления. В связи с увеличением реактивного тока двигателя при увеличении нагрузки увеличивается реактивная мощность, потребляемая из сети. При уменьшении нагрузки на валу скольжение, ток ротора и его фаза, а также ток статора уменьшаются, что приводит к снижению потребления двигателем из сети активной и реактивной мощностей.

При определении полезной мощности на валу двигателей с повышенным скольжением, а также двигателей с фазным ротором, работающих нормально с регулировочным реостатом, следует учитывать изменение угловой скорости ротора. Изменение напряжения при номинальной частоте. Предположим, что напряжение, подводимое к обмотке статора двигателя, работающего с постоянным моментом сопротивления, уменьшилось. Вследствие уменьшения напряжения уменьшаются ЭДС двигателя и магнитный поток. Вращающий момент двигателя, пропорциональный квадрату напряжения, окажется при прежнем скольжении меньше, чем момент сопротивления, и скольжение двигателя увеличится до такого значения, при котором вновь наступит равенство между указанными моментами.

Увеличение скольжения вызовет возрастание тока ротора и увеличение угла сдвига между приведенным током ротора и напряжением сети. При уменьшении напряжения намагничивающий ток уменьшается, а ток статора, равный геометрической сумме приведенного тока ротора и тока холостого хода, в зависимости от загрузки и соотношения между намагничивающим током и током ротора может увеличиться или уменьшиться. При увеличении напряжения увеличатся ЭДС и магнитный поток, а скольжение и ток ротора уменьшатся. Намагничивающий ток увеличится, а ток статора может увеличиться или уменьшиться в зависимости от загрузки двигателя и указанного выше.

Таким образом, понижение напряжения всегда вызывает увеличение тока ротора, а увеличение напряжения — уменьшение тока ротора. Работа с напряжением, пониженным более чем на 5 % номинального, допустима согласно ГОСТ 183-74 только при условии, что нагрузка двигателя меньше номинальной. При несоблюдении этого обстоятельства возможен перегрев обмотки ротора и, как следствие, ее преждевременный износ. Мощность, развиваемая двигателем, останется практически без изменения, так как угловая скорость ротора изменится незначительно.

Изменение частоты при номинальном напряжении

Рассмотрим случай, когда двигатель с постоянным моментом сопротивления на валу питается при номинальном напряжении от сети с частотой меньше номинальной. Уменьшение частоты вызовет увеличение магнитного потока и увеличение вращающего момента. Поскольку момент сопротивления остается постоянным, скольжение уменьшится так, чтобы сохранилось равновесие между вращающим моментом двигателя при пониженной частоте и моментом сопротивления. Вследствие увеличения потока уменьшится ток ротора, а ток холостого хода увеличится. Ток статора может увеличиться или уменьшиться, так же как для случая повышения напряжения. Таким образом, понижение частоты практически равнозначно увеличению напряжения.

Следовательно, если при понижении частоты соответственно уменьшить напряжение, то магнитный поток, а следовательно, и токи холостого хода, ротора и статора останутся такими же, как и при нормальной работе. При этом будет иметь место некоторое изменение потерь в стали, а следовательно, и активной составляющей тока холостого хода. Эти изменения практически не скажутся на токе статора. Однако существенным отличием от рассмотренных выше двух режимов будет значительное изменение угловой скорости ротора, практически пропорциональной частоте статора.

Во всех случаях, когда имеет место изменение угловой скорости ротора двигателя, происходит изменение полезной мощности на валу и производительности механизма. Полезная мощность на валу изменяется пропорционально произведению момента сопротивления на угловую скорость. Поэтому для рассмотрения режима работы двигателей при любых значениях нагрузки на валу, напряжения и частоты питающей сети необходимо знать характеристики моментов сопротивления механизмов

Источник

Форум Your Device

Записная книжка инженера электроника

Момент и скольжение. Управление моментом и скольжением.

Момент и скольжение. Управление моментом и скольжением.

Сообщение admin » 09 апр 2012, 10:16

Современные частотные преобразователи обладают множеством функций, необходимость наличия которых в некоторых случаях обязательна, в некоторых является приятным дополнением. Частотные преобразователи могут непосредственно управлять характеристиками асинхронного двигателя, улучшая качество работы самого двигателя, за счёт компенсации недостатков обусловленных самой теорией электродвигателя. Рассмотрим две важнейшие, связанные между собой, характеристики асинхронного электродвигателя момент и скольжение.

Из механики известно, опустим векторные составляющие, что под моментом понимается сила, приложенная на рычаг, аналогично описывается и вращающийся момент. Значит, двигатель должен на своём валу развивать определённый момент для противодействия внешней силы. Если величина внешнего момента постоянна, то и асинхронному двигателю ,вне зависимости от частоты вращения нужно поддерживать постоянный момент на валу, т.е его электромагнитный момент должен быть постоянен.. Например, для различных подъёмных механизмов.Из теории электропривода известно, что электромагнитный момент асинхронного двигателя прямопропорционален квадрату напряжения и обратно пропорционален частоте вращения. Электромагнитный момент в установившимся режиме асинхронного двигателя равен механическому( моменту на валу двигателя) . Частотный преобразователь способен по любому запрограммированному закону менять частоту и амплитуду поданного на двигатель напряжения. Следовательно, он может управлять моментом на валу электродвигателя в зависимости от заданной характеристики. Для скалярного управления ( о векторном и скалярном управлении есть отдельный материал) существуют два основных закона управления моментом U/F=const, с помощью этого закона поддерживается максимальный момент на валу практически во всём диапазоне оборотов,

закон с уменьшающимся моментом, актуальный для приводов с вентиляторной нагрузкой( насосы вентиляторы). Когда речь идёт о векторном управлении, можем говорить о прямом управлении моментом, можно поддерживать постоянный заданный момент на валу, при скалярном управлении, характеристика U/F =const, может поддерживать только максимальный момент на валу. Поддержание постоянного момента во всём диапазоне необходимо для систем с ремёнными передачами, конвейеров, подъёмных механизмах.

Как частотный преобразователь с векторным управлением управляет моментом?
При увеличении нагрузки на валу двигатель должен развивать больший вращающий момент, а это происходит при снижении частоты вращения ротора. В отличие от частоты вращения ротора частота вращения магнитного поля не зависит от нагрузки. Для сравнения частоты вращения магнитного поля n0 и ротора n ввели коэффициент, который назвали скольжением и обозначили буквой S. Скольжение может измеряться в относительных единицах и в процентах.

n – скорость вращения ротора и вала электродвигателя. Скорость вращения магнитного поля определяется числом полюсов асинхронного электродвигателя( под полюсом условно понимаем число обмоток расположенных в статоре) и поданной частоты .. Пока двигатель остановлен, скольжение равно единице. Если двигатель пускается прямым пуском( без частотного регулирования и плавного пуска), момент на валу в начальный точку пуска будет максимальным. С ростом оборотов скольжение будет уменьшаться и при режиме холостого хода достигнет значений 0.002-0.007, а в работе под нагрузкой 0.2-0.5, т.е . при увеличении внешней нагрузки (тормозящего момента на валу) скольжение увеличивается, что позволяет скомпенсировать недостаток момента. Из вышесказанного следует, что две характеристики двигателя момент и скольжение тесно связаны сдруг другом. Часто в характеристиках частотных преобразователей указывается способность преобразователя компенсировать скольжение, т.е. сделать его постоянным вне зависимости от приложенного тормозящего момента на валу электродвигателя. Это важно для высокоточного поддержания скорости для сервоприводов, станков, ряда конвейеров. Если рассмотреть связь основных характеристик двигателя, как момент, скольжение, частота вращения и поданное на двигатель напряжение, из теории двигателей можно записать пропорцию

где М – электромагнитный момент двигателя, S-скольжение, U- поданное на двигатель напряжение, f – частота питающей сети( частота выдаваемая частотным преобразователем). Из формулы видно, что существует зависимость между моментом и скольжением M

S, и также есть чёткая зависимость момента и скольжения от поданного напряжения определённой частоты. Т.е воздействовать на момент или скольжение частотный преобразователь может изменяя скважность ШИМ сигнала, которая отвечает за действующую амплитуду напряжения и периода работы различных плеч выходных транзисторов, а имея обратную связь по скорости вращения, в векторном режиме, вычисляя потокосцепление, или устанавливая энкодер (счётчик оборотов) на вал двигателя, можем с высокой точностью поддерживать скольжение и управлять моментом.

Источник

Читайте также:  Датчик температуры двигателя и датчик температуры охлаждающей жидкости одно и то же
Adblock
detector
Читайте также:
  1. Cведения из теории цепей переменного тока.
  2. III. Классификация электрических цепей.
  3. V1: Анализ и расчет линейных цепей переменного тока
  4. V1: Анализ и расчет магнитных цепей
  5. V1: Анализ линейных электрических цепей в режиме постоянных напряжений и токов
  6. V1: Анализ линейных электрических цепей синусоидального тока
  7. V1: Основные определения и методы расчета линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока
  8. V2: Анализ и расчет линейных цепей переменного тока
  9. V3: Анализ и расчет магнитных цепей
  10. А) первичной СМЭ