Электромашинные преобразователи

Силовые преобразователи энергии

Силовые преобразователи энергии (СПЭ) служат для преобразования электрической энергии промышленной питающей сети стандартного переменного напряжения (220, 380, 660, 3000, 6000, 10000 В) и стандартной частоты 50–60 Гц в электрическую энергию с параметрами, отличающимися от стандартных параметров. Преобразованная энергия отличается видом напряжения, уровнем, частотой и др. параметрами. В результате СПЭ выполняет функции своеобразного силового адаптера, обеспечивающего, в общем случае, возможность регулирования этих величин для управления ЭИМ.

Применительно к ПИМ и ГИМ эти же СПЭ в сочетании с ЭИМ обеспечивают необходимое давление и расход сжатого газа (жидкости) с помощью компрессоров и насосов.

В СУИМ применяют следующие силовые преобразователи энергии для питания приводов ИМ:

– электромагнитные усилители (в настоящее время не выпускаются вследствие низких энергетических и регулировочных показателей);

– электромашинные усилители-преобразователи (электромашинные усилители, электромашинные генераторы и др.) – для питания ЭИМ передвижных, подъемно-транспортных установок, мощных ЭИМ в бумагоделательной, металлургической промышленности и т.п.;

– полупроводниковые (тиристорные, транзисторные, симисторные) – для питания ЭИМ самого широкого назначения;

– электрические, пневматические, гидравлические СПЭ и их сочетания – для питания ЭПИМ, ПИМ, ГИМ.

Системы регулирования ряда электроприводов ИМ могут содержать в качестве силового регулируемого преобразователя электромашинный агрегат, содержащий гонный двигатель и генератор постоянного тока, выходная э.д.с. которого регулируется изменением тока возбуждения. Функциональная схема электромашинного агрегата приведена на рис. 4.14.

Якорь генератора приводится во вращение с постоянной скоростью с помощью гонного асинхронного двигателя (АД). Обмотка возбуждения (ОВГ) генератора питается от регулируемого тиристорного возбудителя (ТВ). При определении ММ преобразователя будем полагать, что w _г = const, а также примем следующие допущения:

– пренебрегаем реакцией якоря;

– пренебрегаем влиянием вихревых токов (для машин малой мощности это допущение является общепринятым).

Рис. 4.14. Функциональная схема силового электромашинного

преобразователя

Для определения ММ СПЭ требуется найти зависимость е _п = ¦(U _ув). Запишем соотношения для приращений координат, предполагая, что СУИМ работает в «малом»:

D е _п = С _ег w _гD Ф _г,

D ф _г = К _фг w _вг D i _вг,

где w_вг D i _вг = D F _г , С _ег w _г = const,

С _ег – конструктивная постоянная,

w _вг – число витков обмотки возбуждения генератора.

Коэффициент K _фг линеаризуеткривую насыщения магнитной цепи генератора в т. А, соответствующей некоторому рабочему режиму (см. рис. 4.15).

Математическая модель процессов в цепи возбуждения генератора аналогична ММ цепи возбуждения электродвигателя и представляет собой апериодическое вено 1-го порядка:

(4.25)

где R _вг, T _вг – эквивалентные параметры цепи возбуждения генератора.

С учетом приведенных соотношений ММ генератора может быть представлена в виде передаточной функции:

(4.26)

K _г – коэффициент передачи генератора,

,

где K _тв – коэффициент передачи тиристорного возбудителя.

Рис. 4.15. Линеаризация кривой насыщения магнитной цепи генератора

Для генераторов средней и большой мощности влияние вихревых токов отразится на увеличении Т _вг на величину Т _вт. Иногда их модель представляют в виде апериодического звена 2-го порядка [11,12].

Дата добавления: 2014-11-29