КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Пуск СД. Механические характеристики СД при пуске
Лекция 16 В отличие от АД процесс пуска СД представляет собой более сложную задачу, т. к. существуют три проблемы, связанные с запуском двигателя: 1) Двигатель должен успеть разогнаться до скорости, близкой к синхронной скорости ω0, за тот промежуток времени, который соответствует изменению угла рассогласования . Если двигатель не успевает разогнаться, то электромагнитный момент изменяет свое направление и двигатель запустить не удается; 2) Кроме того, возникает еще одна проблема, связанная с ограничением пускового тока, так называемого, броска тока; 3) Также существует специфическая особенность СД – это разгон двигателя от скорости, близкой к синхронной скорости, до синхронной скорости. Этот процесс называется втягивание в синхронизм. Наиболее простым и доступным способом решения трех перечисленных проблем является, так называемый, асинхронный пуск синхронного двигателя. С этой целью ротор СД при его изготовлении на заводе, помимо обмотки возбуждения, снабжается еще одной дополнительной обмоткой по типу «беличье колесо», которая предназначена для выполнения двух функций: 1) Создание пускового момента при пуске; 2) Гашение колебаний ротора в переходных режимах. Эта функция называется «демпфирование». При этом схема запуска СД представлена на рис. 4.6.
Рисунок 4.6 – Схема пуска СД
Асинхронный пуск СД начинается замыканием линейного контактора КЛ,приэтом пусковой контактор КП находится в левом положении «пуск», а обмотка возбуждения ротора отсоединена от источника постоянного напряжения (возбудителя В)и замкнута на разрядный резисторRРАЗР.. В качестве возбудителя до последнего времени использовался генератор постоянного тока независимого возбуждения малой мощности, а в настоящее время используются статические тиристорные возбудители. Разрядный резистор выполняет две функции: 1) Главная функция – гашение перенапряжения на обмотке возбуждения при отключении ее от возбудителя. Причиной возникновения перенапряжения является то, что при отключении обмотки возбуждения от источника постоянного напряжения, двигатель работает как повышающий трансформатор с учетом того, что число витков обмотки возбуждения значительно превосходит число витков статорной обмотки. Поэтому если обмотку возбуждения оставить разомкнутой, то при напряжении питания статора U1=220 кВ, напряжение на зажимах обмотки возбуждения UВОЗБ.≈ 10 кВ, это может привести к пробою изоляции обмотки возбуждения. 2) Второстепенная функция – увеличение активного сопротивления цепи ротора, которое в свою очередь будет увеличивать пусковой момент двигателя. Пуск СД включает в себя два этапа: a. Асинхронный разгон. На этом этапе двигатель должен разогнаться до угловой скорости
ω=0,95·ω0, эта скорость называется подсинхронной скоростью. b. Втягивание в синхронизм, т. е. изменение угловой скорости от подсинхронной скорости до синхронной скорости (0,95·ω0≤ω≤ω0). Рассмотрим влияние величины разрядного сопротивления на успешность реализации обеих стадий пуска. При увеличении величины разрядного сопротивления, увеличивается активное сопротивление цепи ротора и как следствие увеличивается пусковой момент. При этом, естественно, первый этап пуска проходит успешно. Семейство механических характеристик имеет вид, изображенный на рис. 4.7.
ω0
Рисунок 4.7 – Семейство механических характеристик при пуске СД
После того как СД разогнался до подсинхронной угловой скорости, контакты КП пускового контактора переводятся в правое положение «работа», при этом обмотка возбуждения подключается к источнику постоянного напряжения, к возбудителю В, и начинается второй этап пуска – втягивание в синхронизм. Для того чтобы двигатель успешно преодолел этот этап, необходимо создать момент, который был бы больше суммы момента сопротивления и момента динамического торможения, который создается при взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и постоянного статического магнитного поля обмотки возбуждения. Этот момент называется входным момент
МВХ.≥ МС+МДИН.ТОРМ.
Из семейства механических характеристик при пуске (рис. 4.7) видно, что при увеличении разрядного сопротивления, величина входного момента уменьшается, т. е. чем меньше величина разрядного сопротивления, тем легче двигатель втягивается в синхронизм. Таким образом, правильный расчет разрядного сопротивления должен обеспечивать три критерия: 1) Гашение перенапряжения на обмотке возбуждения при одновременном ограничении токов в обмотке возбуждения; 2) Создание достаточного для асинхронного разгона пускового момента; 3) Создание достаточного для втягивания в синхронизм входного момента. При этом определяющим фактором выбора величины разрядного сопротивления является вид производственного механизма. Так для грузоподъемных и транспортных механизмов, у которых статический момент сопротивления постоянный, т. е. не зависит от угловой скорости вращения, величину разрядного сопротивления подбирают так, чтобы пусковой момент был равен входному моменту (МП=МВХ.). А для механизмов с вентиляторным законом изменения статического момента сопротивления (МС≡ ω2), т. е. для турбомеханизмов, входной момент должен принимать значение
МВХ.≈ 2,5·МП.
Кроме того, асинхронный пуск СД имеет еще одну характерную особенность. В процессе асинхронного пуска на двигатель действует асинхронный момент МАС, который равен сумме трех составляющих
МАС=МБ.К+МПР.+МОБР.,
где МБ.К – момент, создаваемый вспомогательной обмоткой по типу «беличье колесо»; МПР. – прямая составляющая момента, которая создается обмоткой возбуждения, замкнутой на разрядное сопротивление, при пересечении ее с силовыми линиями магнитного поля с частотой f2=f1·S; МОБР. – обратная составляющая момента, создаваемая обмоткой возбуждения, при пересечении ее с силовыми линиями магнитного поля с частотой (f1-f1·S). При этом механическая характеристика СД имеет вид (рис. 4.8).
Рисунок 4.8 – Механическая характеристика СД при влиянии асинхронного момента Наличие провала в суммарной пусковой характеристике влияет на перегрузочную способность двигателя в процессе запуска. При этом влияние провала также существенным образом зависит от величины разрядного сопротивления. Чем больше разрядное сопротивление, тем меньше провал механической пусковой характеристики. Разрядное сопротивление, выраженное в относительных единицах,
,
где R2 – активное сопротивление обмотки возбуждения. При разных значениях относительного разрядного сопротивления, механические характеристики будут иметь различный вид (рис.4.8).
Дата добавления: 2014-01-15; Просмотров: 573; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |