Механические характеристики двухдвигательного асинхронного электропривода

Механические характеристики двухдвигательного электропривода

Необходимость реализации высокой производительности и надежности работы подъемно-транспортных машин в недалеком прошлом заставило проектировщиков систем электроприводов переменного тока прибегнуть к изобретению двухдвигательного электропривода. Такое сочленение асинхронных электродвигателей позволило получить целый ряд механических характеристик с малой крутизной как в двигательном, так и в тормозном режимах, которые могут обеспечивать получения устойчивых низких скоростей.

Такая система состоит из двух сочлененных асинхронных электродвигателей или одного асинхронного электродвигателя, но с тормозным генератором постоянного тока.

В первом случае электродвигатель механизма перемещения или механизма подъема заменяется двумя асинхронными электродвигателями с фазным ротором половинной мощности. Также подобная система реализуется не только для получения необходимых характеристик, но и в случае, когда нет электродвигателя необходимой мощности. При этом общий маховый момент такой системы уменьшается. При работе в двигательном режиме статоры обеих электрических машин подключают к сети таким образом, что б обеспечить одинаковое направление вращения. Благодаря тому, что валы электродвигателей связаны жесткой механической связью, то результирующий момент системы будет равен алгебраической сумме моментов асинхронных электродвигателей.

Каждый электрик должен знать:  Провод ПУГНП технические характеристики, расшифровка, применение

Для того, что бы получить пониженную скорость с малой крутизной характеристик в двигательном и тормозном режиме один из двигателей переводят в режим противовключения. Схема показана ниже:

Величину моментов асинхронных машин регулируют путем подбора сопротивлений в цепях ротора.

Представим, что уравнение механической характеристики электрической машины, работающей в двигательном режиме, будет иметь вид:

И, соответственно, электрической машины работающей в режиме противовключения:

В равенствах (1) и (2) β1 и β2 – это угловые коэффициенты механических характеристик каждого из электродвигателей. Суммарный момент, который будут развивать электродвигатели, будет равен алгебраической сумме М1 и М2, и согласно выражениям (1) и (2) могут быть выражены:

Благодаря тому, что валы имеют механическую связь (жесткую), то скорость всегда будет одинакова n1 = n2 = n.

Таким образом, результирующий момент будет иметь вид:

Механическая характеристика двухдвигательного электропривода будет иметь вид:

Выражение (5) показывает, что скорость идеального холостого хода двухдвигательного электропривода будет ниже, чем синхронная скорость каждого из двигателей и крутизна характеристик тоже будет меньше.

Каждый электрик должен знать:  Люстра из ниток своими руками своими руками, фото, видео

Механические характеристики отдельных двигателей 1 и 2 и их результирующая характеристика 1+2 показана ниже:

Характеристики как в двигательном, так и в тормозном режиме имеют значительно меньшую крутизну, чем характеристики одного асинхронного электродвигателя. Главным недостатком такой схемы является сильный нагрев электродвигателя работающего в режиме противовключения.

Также следует отметить, что рассматриваемый вариант двухдвигательного электропривода является механическим аналогом электропривода с асинхронным электродвигателем питаемым несимметричным напряжением.

При рассмотрении асинхронного электропривода с несимметричным питанием со стороны статора было установлено, что несимметричное напряжение создает в двигателе две магнитодвижущие силы, которые вращаются в противоположных направлениях – синхронно с полем статора и в обратном направлении. Каждая из МДС создает момент, а момент на валу двигателя будет алгебраической суммой этих составляющих.

В случае двухдвигательного электропривода каждый из двигателей создает свой собственный момент, который суммируется благодаря жесткой механической связи.

Что бы устранить перегрев электрической машины работающей в режиме противовключения была предложена схема, в которой один из двигателей включают в режим динамического торможения, а второй работает в двигательном режиме.

Каждый электрик должен знать:  Как в электрических аппаратах происходит гашение электрической дуги

Схема и механическая характеристика ее показана ниже:

Двухдвигательной электропривод такого рода довольно распространенно использовался в механизмах подъема грейфера и передвижения тележки рудного перегружателя доменного цеха металлургического завода.

Схема с добавочным генератором постоянного тока состоит из асинхронной машины и тормозного генератора. В качестве тормозного генератора могут использовать как генератор с самовозбуждением, так и генератор с независимым возбуждением. Якорь генератора замыкают на тормозное сопротивление. При спуске груза асинхронный электродвигатель подключен к сети и работает в режиме силового спуска, а машина постоянного тока в режиме электродинамического торможения. Тормозные характеристики электропривода 1+2 получают суммированием характеристик асинхронного электродвигателя 1 и тормозного генератора 2:

Применения генератора последовательного возбуждения к этой схеме наиболее желателен, так как при отсутствии напряжения в сети переменного тока присутствует возможность опустить груз, используя только генератор постоянного тока.

Добавить комментарий