Виды электродвигателей и их подключение к электроцепи

2.3 Режимы работыАсинхронный электропривод как и электропривод постоянного тока, может работать вдвигательном и трех тормозных режимах с таким же, как в электроприводе постоянного токараспределением потоков энергии (рисунок 2.11). Рекуперативное торможение (р.т.) осуществляется при вращении двигателя активныммоментом со скоростью ω>ω0. Этот же режим будет иметь место, если при вращении роторасо скоростью ω уменьшить скорость вращения поля ω0. Роль активного момента здесь будетвыполнять момент инерционных масс вращающегося ротора.Для осуществления торможения противовключением (т. п-в) необходимо поменятьместами две любые фазы статора. При этом меняется направление вращения поля,машина тормозится в режимепротивовключения, а затем реверсируется.Рисунок 2.11 – Энергетические режимы асинхронного электроприводаСпецифическим является режим динамического торможения. По факту оно представляет собой генераторный режим отключенного от сети переменного тока асинхронного двигателя, кстатору которого подведен постоянный ток Iп. Этот режим применяется в ряде случаев, когдапосле отключения двигателя от сети требуется его быстрая остановка без реверса.Постоянный ток, подводимый к обмотке статора, образует неподвижное в пространствеполе. При вращении ротора в его обмотке наводится переменная ЭДС, под действием которой протекает переменный ток. Этот ток создает также неподвижное поле [12].Складываясь, поля статора и ротора образуют результирующее поле, в результатевзаимодействия с которым тока ротора возникает тормозной момент. Энергия, поступающаяс вала двигателя, рассеивается при этом в сопротивлениях роторной цепи.Главным вопросом, который необходимо учитывать привсё большей популярности и, как следствие, области использования асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором является необходимость управления его скоростью. 2.4 Частотное управление асинхронным двигателемПринцип частотного метода регулирования скорости асинхронного двигателя заключается в том, что,  изменяя частоту питающего напряжения, можно в соответствии с выражением (3) изменять угловую скорость магнитного поля статора., (3)где р – число пар полюсов; f1–частота питающего напряжения.Этот способ обеспечивает плавное регулирование скорости в широком диапазоне, а механические характеристики обладают высокой жесткостью.Регулирование скорости при этом не сопровождается увеличением скольжения асинхронного двигателя, поэтому потери мощности при регулировании невелики. Механические характеристики АД при управлении им частотой приведены на рисунке 2.12 [13].Рисунок 2.12 – Механические характеристики АД при частотном регулированииНаиболее широкое применение в современных частотно регулируемых приводах находят преобразователи с явно выраженным звеном постоянного тока. Структурная схема и выходные напряжения такого преобразователя изображены на рисунке 2.13. Рисунок 2.13 – Преобразователь частоты с явно выраженным звеном постоянного токаВ преобразователях этого класса используется двойное преобразование электрической энергии [3]: – входное синусоидальное напряжение с постоянной амплитудой и частотой выпрямляется в выпрямителе (В), фильтруется фильтром (Ф), сглаживается;– впоследствии происходит вновь преобразование с помощьюинвертора (И) в переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды.Таким образом, достигается процесс управления изменения скорости двигателя за счёт изменения частоты его питания. Синхронная машин имеет статор, которыйочень похож на статор асинхронной. Он применяется для того, чтобы было создано вращающееся магнитное поле, которое описано в данной главе.Ротор выполнен в виде явнополюсного или неявнополюсного электромагнита, питаемого через кольца и щетки от источника постоянногонапряжения, или в виде конструкции из постоянных магнитов. Магнит увлекается полем,движется синхронно с ним, связанный “магнитной пружиной”, отставая в двигательном режиме или опережая в тормозном на угол θ, зависящий от электромагнитного момента. Режимы работы и схема замещения синхронного двигателя представлена на рисунке 2.14. Рисунок 2.14 – Схема замещения (а), векторная диаграмма (б) и характеристики (в), (г) и (д) синхронной машиныСинхронная машина имеет характерную зависимость тока статора I от тока возбуждения Iв, так называемые, V-образные кривые (рисунок 3.2,д). Их форма связана с тем, что при изменении тока возбуждения меняются реактивная составляющая тока статора и её знак.. ЗаключениеВ ходе выполнения данной работы были исследованы двигатель постоянного и переменного тока. Изучена конструкция двигателей каждого типов. Представлен принцип их работы. Рассмотрены режимы работы двигателя постоянного тока независимого возбуждения, асинхронного и синхронного двигателя. Дано описание способов изменения скорости, которые включают в себя: – изменение скорости с помощью изменения магнитного потока;– изменение скорости с помощью изменения дополнительного сопротивления якорной цепи;– изменение скорости с помощью изменения напряжения на якоре. Описаны три способа торможения двигателей постоянного тока независимого возбуждения:– рекуперативное;– противовключением;– динамическое. Отмечено, что динамическое торможение в двигателе постоянного тока последовательного возбуждения имеет свои особенности, связанные с самовозбуждением. Рассмотрены способы подключения каждого из двигателей в электрическую цепь. Представлены диаграммы работы двигателей переменного тока. Список использованных источниковБычков В. П. Электропривод и автоматизация металлургического производства [текст]. М. Высш. школа, Изд. 2е. - 1977, - 391с.Бурьянов В.Ф., Рокотян Е.С., Гуревич А.Е. Расчет мощности двигателей главных приводов прокатных станов [текст]. М.: Металлургиздат, 1977. - 360 с.Ключев В.И. Теория электропривода [текст]. – М.: Энергоатамиздат, Изд.3-е. - 2001. – 697с.Розанов Ю. К. Основы силовой электроники. — Москва, издательство Энергоатомиздат, 1992. –296 с.Горев А.А. Переходные процессы асинхронной машины. – М. –Л.: Госэнергоиздат, 1950.Черных И.В. «Моделирование электротехнических устройств в Matlab, SimPowerSystems и Simulink». – М.:ДМК Пресс, 2008. – 288с.Бесекерский В.А. Теория систем автоматического управления / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. – Санкт-Петербург: Профессия, 2003. – 752 с.С.Г. Герман-Галкин Силовая электроника.Лабораторные работы на ПК.; СПб.: Учитель и ученик, КОРОНА принт, 2002. — 304 с.