рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Образование
/
Динамические свойства синхронного двигателя

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Динамические свойства синхронного двигателя

Динамические свойства синхронного двигателя - раздел Образование, Основы теории элетроприводов При Идеальном Холстом Ходе I1Q = 0 И Вектор Ψ1...

При идеальном холстом ходе I_1q= 0 и вектор Ψ₁ (рис. 5.1, в) совпадает с осью d (θ_эл= 0). Под нагрузкой ось ротора d и составляющая Ψ_{1 d}, которая в основном определяется током возбуждения I в , отстают от оси вращающегося магнитного поля на угол θ_эл. Между постоянным магнитом, которым является возбужденный ротор, и вращающимся магнитным полем возникают силы взаимодействия.

При малых углах θ_эл эти силы изменяются по линейному закону. Это электромагнитное взаимодействие подобно механической упругой связи между полем ротора и результирующим полем машины. Поэтому по своим динамическим свойствам синхронный двигатель подобен упругим механическим системам.

Рабочий участок угловой характеристики M=f(θ_эл) можно с достаточной точностью для многих задач инженерной практики заменить линейной зависимостью M = k θ_эл, проходящей через точку номинального режима:?????

(5.11)

где C_эм – коэффициент жесткости упругой электромагнитной связи двигателя.

Продифференцировав выражение (5.11), получим:

(5.12)

Аналогия между электромагнитными взаимодействиями в синхронном двигателе и механической пружине поясняет повышенную склонность синхронного двигателя к колебаниям. Для снижения этой склонности реальные синхронные двигатели снабжаются демпферной или пусковой короткозамкнутой обмоткой, которая создает асинхронный момент.

Результирующий момент в асинхронной машине можно приближенно считать равным сумме синхронного М_син и асинхронного М_ас моментов:

(5.13)

где

Уравнение механической характеристики с учетом пренебрежения влиянием электромагнитной инерции на асинхронный момент будет иметь вид:

(5.14)

Из выражения (5.12) имеем

Подставив в выражение (5.13), окончательно получим (5.14).)

Структурная схема электромеханического преобразователя, соответствующая этому уравнению (рис. 5.3, a)

Рис. 5.3. Передаточная функция динамической жесткости синхронного двигателя (а) и его ЛАЧХ (б)

При р=0 получаем уравнение статической механической характеристики ω=ω₀=const. В статическом режиме изменения нагрузки на валу двигателя не приводят к изменениям скорости, т.к. модуль статической жесткости равен бесконечности.

При значениях нагрузки, превышающих M_max=λM_ном, двигатель выпадает из синхронизма. Статическая механическая характеристика синхронного двигателя имеет вид прямой 1 (рис. 5.4).

В динамических режимах механическая характеристика синхронного двигателя не является абсолютно жесткой.

В режиме установившихся колебаний динамическая механическая характеристика имеет вид эллипса (кривая 2, рис. 5.4).

Передаточная функция динамической жесткости определяется выражением: (5.15)

Рис. 5.4. Механические характеристики синхронного двигателя

Следовательно АЧХ и ФЧХ динамической жесткости определяются выражениями:

(5.16)

; (5.17)

Используя выражения (5.16) и (5.17) на рис. 5.3, б, построены АЧХ и ФЧХ динамической жесткости асинхронного двигателя.

Динамические механические характеристики, соответствующие даже сравнительно медленным изменениям момента двигателя, могут существенно отличаться от статических.

Важным достоинством синхронного двигателя является возможность регулирования реактивной мощности посредством изменения величины тока возбуждения I_в.

При относительно небольшом токе возбуждения ток статора I₁ отстает от приложенного напряжения на угол φ₁ и из сети потребляется реактивная мощность. Увеличивая ток возбуждения можно добиться φ₁=0, что соответствует потреблению из сети только активной мощности.

Дальнейшее увеличение тока возбуждения I_в приводит к отдаче реактивной мощности в сеть (рис.5.1, в).

Увеличение тока возбуждения, а значит и ЭДС Е приводит к увеличению момента машины, а при неизменном моменте – к уменьшению угла Θ_эл. Как следует из выражения для угловой характеристики синхронной машины, увеличение тока возбуждения приводит к увеличению перегрузочной способности синхронного двигателя. Поэтому форсирование возбуждения при бросках нагрузки позволяет повысить устойчивость работы двигателя в этих режимах.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Основы теории элетроприводов

Уфимский государственный авиационный технический университет... Н Г Уразбахтина Основы теории элетроприводов...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Динамические свойства синхронного двигателя

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Уразбахтина Н. Г.
У Основы теории электроприводов летательных аппаратов: учеб. пособие / Н. Г. Уразбахтина – Уфа: УГАТУ, 2012.– 114с. ISBN Рассматриваются &

ЭЛЕКТРОПРИВОД ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
В общем случае электрический привод (ЭП) представляет собой электромеханическую систему (рис. 1.1), в состав которой входят устройства, обеспечивающие следующие виды преобразований

Высокая точность отработки механического движения, статическая и динамическая устойчивость.
Кроме вращательного или поступательного движения выходного вала электропривод ЛА должен обеспечивать: 1) требуемый электромагнитный момент в заданном диапазоне изменения частоты вращения;

Быстродействие и высокое качество переходных процессов.
Под этим требованием, отражающим динамические качества электропривода, понимают его способность достаточно быстро реагировать на различные управляющие и возмущающие воздействия. Требование по быстр

Механика электропривода
Современный электропривод является индивидуальным автоматизированным электроприводом. Он включает в себя систему автоматического управления (САУ), которая в простейшем случае осущес

Типовые статические нагрузки электропривода
Кроме электромагнитного момента на механическую часть электропривода действуют статические нагрузки, которые делятся на силы и моменты механических потерь и силы и моменты полезных нагрузок исполни

Уравнения движения электропривода
Механическая часть электропривода представляет собой систему твёрдых тел, движение которых определяется механическими связями между телами. Если заданы соотношения между скоростями отдельных элемен

Переходные процессы в механической части электропривода
Решим уравнение электропривода относительно дифференциала скорости: dω = ε dt ,где

Динамические нагрузки электропривода
Правые части полученных выше уравнений движения электропривода представляют собой моменты инерции действующих сил в системе. В теории электропривода эти силы и моменты принято назыв

Обобщенная электрическая машина
Электродвигатель может быть представлен в виде электромеханического многополюсника (рис. 3.1):

Линейные преобразования обобщенной машины
Произведём линейные преобразования уравнений обобщённой электрической машины для устранения зависимости индуктивностей и взаимных индуктивностей обмоток двигателя от угла поворота р

Механические характеристики обобщенной машины
Математическое описание механических характеристик в осях u, v имеет вид: (3.7) Если ось

Математическое описание процессов электромеханического преобразования в асинхронном двигателе
Двухфазную модель трехфазной асинхронной машины можно представить в виде (рис. 4.1)

Статические характеристики асинхронного электромеханического преобразователя при питании от источника тока
Преобразователь частоты, используемый в регулируемом электроприводе, может работать в двух режимах: источника напряжения и источника тока. В последнем случае в фазах электродвигателя формируются то

Режим динамического торможения асинхронного двигателя
В современном асинхронном электродвигателе для осуществления динамического торможения двигатель отключается от сети переменного тока и включается по схеме рис.4.6, a:

Динамические свойства асинхронного двигателя
Как было показано ранее, при питании асинхронного двигателя от источника напряжения наиболее эффективные возможности управления обеспечиваются использованием в качестве управляющего воздействия в к

Электромеханическое преобразование в синхронном двигателе
Рассмотрим электромеханические свойства синхронных двигателей. Схема включения его изображена на рис. 5.1, a.

Угловая характеристика синхронного двигателя
Уравнения механической характеристики нелинейны в связи с наличием произведения переменных. Приближенное уравнение механической характеристики двигателя может быть найдено с помощью

Математическое описание процессов преобразования энергии в двигателе постоянного тока с независимым возбуждением
Необходимым условием процесса преобразования энергии является протекание переменных токов хотя бы по части обмоток машины. В двигателе постоянного тока это условие выполняется работой коллектора, к

Механическая характеристика двигателя постоянного тока с независимым возбуждением
Уравнения электромеханической характеристики в осях α, β имеют вид: ,

Динамические свойства двигателя постоянного тока с независимым возбуждением
Для анализа динамических характеристик машины постоянного тока в системе уравнений, описывающих механические характеристики двигателя, произведем подстановку:

Обобщенная электромеханическая система с линеаризованной механической характеристикой
Из теории автоматического управления известно, что динамические свойства замкнутых систем определяются свойствами разомкнутой системы, ее передаточными функциями и частотными характ

Динамические свойства электропривода с линейной механической характеристикой
Для анализа свойств электропривода с линейной механической характеристикой как объекта автоматического управления найдем передаточную функцию системы по управляющему воздействию:

Динамика электропривода с синхронным двигателем
Так как динамические свойства синхронной машины в значительной степени отличаются от характеристики обобщенной электромеханической системы, то необходимо отдельно рассмотреть динами