Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284

Управляемый выпрямитель, двигатель постоянного тока.

1.6.5.2. Двигатель постоянного тока с питанием

от преобразователя тока

Эти двигатели применяются в двух крупных областях и двух типах технологических процессов. Наиболее широкой областью применения являются средства электрической тяги: локомотивы, электровозы, трамваи, троллейбусы, автобусы и т.п. К другой области относятся сервомеханизмы (регуляторы стшков с числовым управлением). Транзисторы в настоящее время используются при малых мощностях до 50 кВт. Тиристоры с отключением управляющего электрода (GTO) поддерживают реле до нескольких сотен киловатт; для больших мощностей используют быстродействующие тиристоры с принудительной коммутацией.

Преобразователь переменного тока в постоятый, /читатель постоянного тока.

1.6.5.3. Асинхронный двигатель с фазным ротором и с подсинхронным каскадом

Хорошо известно, что изменение роторного сопротивления двигателя вызывает изменение его скольжения и скорости, однако подобное решение, пригодное для схем соединительного типа, характеризуется очень плохим кпд при скоростях, отличающихся от максимальной. Подсинхронный каскад ифает роль статического преобразователя, обеспечивающего восстановление энергии скольжения. Энергия ротора выпрямляется и возвращается в сеть с помощью инветора с естественной коммутацией. Теоретически при любой скорости, меньшей, чем скорость синхронизации, ее можно увеличить, но более экономным является ограничение мощности преобразователя в диапазоне необходимой регулировки, если в распоряжении имеется пусковой реостат. Это решение предоставляет преимущества в диапазоне малых скоростей (от 70 до 100% от N,).

Подсинхротый каскад, асинхронный двигатель с фазным ротором.

1.6.5.4. Короткозамкнутый

асинхронный двигатель с питанием от выпрямителя с коммутацией

Попьпка избавиться от механического коллектора двигателя постоянного тока при полном сохранении замечательной шбкости управления привели к рождению частотно-регулируемого привода. В этом случае преобразователем является выпрямитель-переключатель, а переключателем -инвертор с вынужденной коммутацией. Входной преобразователь (управляемый выпрямитель), связанный со сглаживающей индуктивностью, выступает в роли источника постоянного тока. Выходной преобразователь переключает этот ток на фазы двигателя.

Описанная система может функционировать во всех четырех квадрантах плоскости «вращающий момент-скорость» за счет инверсии способа функционирования двух преобразователей (выпрямитель-инвертор). Такая система охватывает мощности в интервале от нескольких десятков киловатт до нескольких мегаватт.

Помимо этого можно использовать преобразователи - генераторы напряжения, такие как инверторы с широтно-импульсной модуляцией. Этот тип преобразователей развивается в связи с прогрессом тиристоров с отключением управляющего электрода (GTO). При малых мощностях (< 50 кВт) простой и экономичной оказывается схема на транзисторах, применяется во всех случаях, в том числе для маленьких очень скоростных двигателей.

Выпрямитель-переключатель, короткозамкнутый асинхронный двигатель.

Выпрямитель-инвертор, синхронный двигатель.

1.6.5.5. Синхронный двигатель с питанием

от выпрямителя-инвертора с авторегулировкой

Это решение включает первый входной преобразователь с питанием от сети и второй, управляемый машиной, которые разделены сглаживающей индуктивностью. В схеме работы двигателя преобразователь со стороны сети функционирует как выпрямитель и регулирует интенсивность на промежуточной ступени к постоянному току; второй преобразователь функционирует как вспомогательный инвертор и переключает ток на фг1зы машины. Переключение одной фазы статора на следующую определяется либо по отметкам положения ротора, либо, проще всего, - по фазе напряжения статора. Необходимая реактивная энергия предоставляется машиной.

Такой привод обычно реверсивен и позволяет функционировать в четырех квадрантах плоскости "крутящий момент-скорость".

Для малых и средних мощностей применяется технология преобразователей питания двигателей постоянного тока. Для очень больших мощностей предпочтительно используются выпрямительные лампы среднего напряжения (от 5 до 20 кВ) на тиристорах, управляемых оптикоэлектронными системами.

1.6.5.6. Синхронный

или асинхронный двигатель с питанием от циклического преобразователя частоты

Реверсивные преобразователи, используемые для управления двигателями постоянного тока в 4-х квадрантах плоскости крутящий момент-скорость", могут по своему определению устанавливать ток с переменными частотой и амплитудой. Преобразователь, реверсивный по фазе, может использоваться для питания двигателя переменного тока с непременным условием такого управления тремя фазами, чтобы получить на выходе переменные напряжения, с симметричным сдвигом по фазе на 120°. Принципиально, что диапг130н изменений частот на выходе не может превышать треть входной частоты, поэтому подобное решение также применяется для медленных двигателей (за исключением случая, когда имеется автономный источник питания высокой частоты). Циклический преобразователь частот по своей природе реверсивен и может обеспечить обратимость крутящего момента и скорости.

1.6.6. Процесс запуска

синхронного ИЛИ

асинхронного двигателя

о запуске синхронного или асинхронного двигателя можно говорить только, если точно известны характеристики его крутящего момента и силы тока, а также характеристики момента сопротивления приводящейся в движение машины и ее инертность.

На самом деле не существует стратегии выбора решения в этой области, в связи с чем невозможно утверждать, что такой-то тип пускового устройства является наилучшим (см. таблицу на с. 93).

1.6.6.1. Прямой пускатель в цепи статора под полным напряжением

1.6.6.1.1. Достоинства и недостатки

Этот тип запуска применяется для асинхронных двигателей на роторе с беличьей клеткой и для синхронных двигателей.

Пик тока при запуске имеет порядок 4 - 71„ в зависимости от характеристик двигателя, а его продолжительность может меняться от 1 до 10 секунд приблизительно в зависимости от общего момента инерции (двигатель + машина), крутящего момента двигателя и момента сопротивления.

Принятие этого способа запуска требует, чтобы перегрузки по силе тока могли быть восприняты цепью без больших возмущений других устройств и чтобы приводящаяся в движение машина могла выдержать механический толчок, вызванный крутящим моментом двигателя.

Простота оборудования и двигателя, а также достигаемая экономия делают этот тип запуска весьма распространенным.

1.6.6.1.2. Изменение крутящего момента

и силы тока при прямом запуске

Изменение крутящего момента и силы тока зависит от типа используемого двигателя.

Двигатель с простой беличьей клеткой испытывает умеренный скачок тока, но имеет достаточно слабый крутящий момент.

Циклический преобразователь частоты, синхронный или асинхронньа двигатель.

Запуск: включение замыкателя L

Характеристики пусковых устройств.

Двигатель с двойной беличьей клеткой испытывает более значительный толчок тока, но пригоден для запуска машины с более высоким моментом сопротивления.

1.6.6.2. Пуск в цепи статора

при пониженном напряжении

Включают замыкатель L и после выдержки во времени закорачивают сопротивление или реактивные сопротивления на С.

1.6.6.2.1. Снижение напряжения сопротивлениями

Этот способ запуска используется при низких напряжениях. Для высоких напряжений он не применяется из-за необходимости отвода тепла и трудностей изоляции сопротивлений.

Напряжение запуска определяется по максимальному скачку тока , допустимому в сети:

С/С 1/1.

MoMetffOOiyoTMiUHMW

100%

(f4M.) 100

Кривые C(N) и l(N) асинхронного двигателя с простой беличьей клеткой.

Кривые C(N) и l(N) асинхронною двигателя с двойной беличьей клеткой.