Динамо-машины  Электроприводы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 [ 97 ] 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130

Из соотношений (7.92) и (7.93) следует, что введение скоростной обратной связи увеличивает в раз диапазон регулирования скорости и вместе с тем установившуюся скоростную ошибку следящей системы.

sect; 7. 10. Синхронное вращение электродвигателей

Система синхронного вращения (или синхронного вала) характеризуется строго одинаковой скоростью вращения нескольких двигателей (валов), механически не связанных между собой, практически во всех режимах работы. Эти системы обладают преимуществом перед системами с механическими связями в случаях значительного расстояния между механизмами, скорость и угловое положение которых необходимо согласовывать.

Системы синхронного вращения используются во многих отраслях народного хозяйства. Например, в текстильной промышленности-в приводах прочесных аппаратов, в полиграфической промышленности - в приводах ротационных машин, на водных путях - в приводах затворов шлюзов и разводных мостов, для механизмов летучих ножниц - в металлургической промышленности, в машиностроении - в крупных металлорежущих станках и т. п. В общем случае системы синхронного вращения должны обеспечивать согласованное вращение механизмов не только при одном значении рабочей скорости, но и в процессе ее регулирования, а также при пуске в ход и остановке двигателей. Обычные синхронные двигатели не удовлетворяют этому требованию. Электрические двигатели в рассматриваемых многодвигательных приводах включаются по специальным схемам. Они выполняются как без вспомогательных, так и со вспомогательными уравнительными машинами.

На практике наиболее часто используются системы с асинхронными двигателями, которые будут здесь кратко рассмотрены.

Синхронное вращение асинхронных двигателей с реостатом в цепи роторов. Если обмотки роторов одинаковых асинхронных двигателей с контактными кольцами присоединить к общему реостату, а статоры подключить к сети, как это показано на рис. 7.14, й, то при определенных условиях обеспечивается их синхронное вращение. При отсутствии реостата в цепи электрически связанных роторов результирующие э. д. с. и токи в них равны нулю; следовательно, двигатели не могут развивать вращающих моментов. Параллельное подключение общего реоста-га создает условия для протекания токов и образования вращающих моментов. В случае равной нагрузки одинаковых двигателей их роторы вращаются без углового рассогласования

в направлении вращения поля с одним и тем же скольжением. В роторах протекают одинаковые токи, замыкающиеся через реостат. Моменты вращения двигателей также равны между собой. Если один из

С-

Т р.

двигателей нагружается сильнее второго, то между роторами возникает угловое рассогласование. Ротор более нагруженного двигателя отстает от ротора слабее нагруженного двигателя на некоторый угол 6. На такой же угол оказываются смещенными э. д. с. роторов. Под действием разности этих э. д. с. в цепи роторов, минуя реостат, протекает уравнительный ток, увеличивающий момент одного двигателя и ослабляющий момент другого.

Характеристики рассматриваемой системы, в частности зависимость вращающих моментов от угла рассогласования, можно рассчитать на основе эквивалентной схемы. На рис. 7.14,6 приведена приближенная эквивалентная схема с одинаковыми параметрами двигателей. На этом рисунке Izt и /22 - приведенные токи роторов первого и второго двигателей. Поскольку пространственный сдвиг Статора относительно ротора подобен соответствующему сдвигу вращающегося магнитного поля, то значение угла рассогласования 6 между роторами входит в комплекс е, на который умножаются комплексы приложенного напряжения и тока ротора более нагруженного двигателя эквивалентной Схемы. По методу контурных токов

Рис. 7.14. Схемы привода синхронного вращения с асинхронным двигателем: а) принципиальная; б) эквива.11нтная

где Z = ( г, + + ) +J {X, + xl).

(7.94) (7.95)

Решение этих уравнений относительно токов для первого двигателя дает

для второго двигателя

Вращающие моменты двигателей {дж)

гпги /21+/21

lt; 1

/22з = m-i

2о)1 /22 +

(7.96)

(7.97)

(7.98)

(7.99)

Здесь /213 и /г2а - активные составляющие токов роторов двигателей;

* *,

/21 и /22 - сопряженные комплексы токов роторов;

От) = 3 - число фаз статора.

Активное сопротивление статоров при этом не учитывается. Замена токов в (7.98) и (7.99) их значениями (7.96), (7.97) и последующие преобразования позволяют получить зависимость вращающих моментов от скольжения, угла рассогласования, на--пряжения и параметров.

Моменты первого и второго двигателей 1

1 - cos 6 +

sine

1 -f COS 6 plusmn;

sine

с ~r с

.(7.100)

Здесь М =-гг - максимальный момент вращения;

2Ш1(ЛГ1+ЛГ,)

- критическое скольжение одного двигателя;