Структурная схема асинхронного двигателя при управлении по цепи обмотки статора изменением частоты

Структурную схему асинхронного двигателя при его управлении изменением частоты напряжений обмоток статора найдем из условия, что двигатель в режиме стабилизации скорости работает на участке механической характеристики с малыми скольжениями от 0 до sK, при постоянном потоке статора, и переходные режимы связаны, прежде всего, с изменением нагрузки на его валу.

Формулу Клосса (2.10) для этого случая можно упростить, поскольку при малых скольжениях членом у в знаменателе можно пре-

/ Sk

небречь. В этом случае уравнение механической характеристики асинхронного двигателя преобразуется к виду

Подставив в (4.34) выражение скольжения s = (со0 — со)/со0, получим

Аппроксимируя механическую характеристику в пределах изменения скольжения от 0 до sK прямой линией, получим

где Ы = ——--модуль жесткости линеаризованной части механиче-

' р I с . (П Ш0

ской характеристики асинхронного двигателя.

При малых скольжениях ток ротора можно приближенно считать активным, поэтому момент асинхронного двигателя при этих скольжениях пропорционален току. При увеличении нагрузки на валу двигателя возрастает ЭДС и ток ротора. Однако из-за значительной индуктивности обмоток двигателя нарастание тока протекает во времени примерно по экспоненциальному закону с постоянной времени

X

где Lx + L'2 =----индуктивность короткого замыкания.

2 -K-fx»

В этом случае электромагнитная часть двигателя описывается апериодическим звеном:

Муст - установившийся момент асинхронного двигателя.

Подставив (4.36) в (4.38) и решив полученное уравнение относительно электромагнитного момента М , получим

Упрощенная структурная схема электромагнитной части асинхронного двигателя, построенная по (4.39), представлена на рис. 4.45.

Упрощенная структурная схема электромагнитной части асинхронного двигателя

Рис. 4.45. Упрощенная структурная схема электромагнитной части асинхронного двигателя

Механическая часть электропривода в операторной форме в случае представления ее в виде одномассовой системы описывается уравнением движения

В соответствии с уравнениями (4.39) и (4.40) можно составить упрощенную структурную схему асинхронного двигателя, работающего при постоянном потоке, созданном обмотками статора (рис. 4.46).

Упрощенная структурная схема асинхронного двигателя при управлении изменением частоты напряжения статора

Рис. 4.46. Упрощенная структурная схема асинхронного двигателя при управлении изменением частоты напряжения статора

Из схемы рис. 4.46 следует, что при приложении нагрузки к валу двигателя его скорость будет уменьшаться в соответствии с передаточной функцией:

г Л

где 7М = —---электромеханическая постоянная времени.

2 •

Функциональная схема скалярного частотного управления скоростью асинхронного двигателя приведена на рис. 4.13. Поскольку асинхронный двигатель при частотном регулировании работает на линейной части механической характеристики, то приближенно оценить его динамические характеристики можно по упрощенной структурной схеме, приведенной на рис. 4.47.

Упрощенная структурная схема системы преобразователь частоты - асинхронный двигатель при частотном регулировании скорости

Рис. 4.47. Упрощенная структурная схема системы преобразователь частоты - асинхронный двигатель при частотном регулировании скорости

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >