Реферат тиристорный регулятор напряжения

Обновлено: 05.07.2024

В двухвыводных приборах, — динисторах переход прибора в проводящее состояние происходит, если напряжение между его анодом и катодом превысит напряжение открывания.

Также тиристоры применяются в ключевых устройствах, например, силового электропривода.


  • по способу управления;

  • по проводимости:

    • тиристоры, проводящие ток в одном направлении (например, тринистор, изображённый на рисунке);

    • тиристоры, проводящие ток в двух направлениях (например, симисторы, симметричные динисторы).

    Прибор, не содержащий управляющих электродов, называется диодным тиристором или динистором. Такие приборы управляются напряжением, приложенным между основными электродами.

    Прибор, содержащий один управляющий электрод, называют триодным тиристором или тринистором (иногда просто тиристором, хотя это не совсем правильно). В зависимости от того, к какому слою полупроводника подключён управляющий электрод, тринисторы бывают управляемыми по аноду и по катоду. Наиболее распространены последние.

    Описанные выше приборы бывают двух разновидностей: пропускающие ток в одном направлении (от анода к катоду) и пропускающие ток в обоих направлениях. У последних ВАХ симметрична, поэтому соответствующие приборы называются симметричными. Симметричные приборы изготавливаются из пяти слоёв полупроводников. Симметричный тринистор называется также симистром или триаком (от англ. triac). Следует заметить, что вместо симметричных динисторов, часто применяются их схемотехнические аналоги, в том числе и интегральные, обладающие обычно лучшими параметрами.

    Тиристоры, имеющие управляющий электрод, делятся на запираемые и незапираемые. Незапираемые тиристоры не могут быть переведены в закрытое состояние (что отражено в их названии) с помощью сигнала, подаваемого на управляющий электрод. Такие тиристоры закрываются, когда протекающий через них ток становится меньше тока удержания. На практике это обычно происходит в конце полуволны сетевого напряжения.


    Рис.1 Схемы тиристоров:

    А) основная четырехслонйная p-n-p-n структура;

    В) диодный тиристор

    С) триодный тиристор

    2. Вольт-амперная характеристика тиристора

    По типу нелинейности ВАХ тиристор относят к S-приборам.


    Рис.2 Вольт амперная характеристика тиристора

    3. Режимы работы триодного тиристора

    3.1 Режим обратного запирания


    1. лавинный пробой;

    2. прокол обеднённой области.


    Рис.3 Режим обратного запирания тиристора
    3.2 Режим прямого запирания

    При прямом запирании напряжение на аноде положительно по отношению к катоду и обратно смещён только переход J2. Переходы J1 и J3 смещены в прямом направлении. Большая часть приложенного напряжения падает на переходе J2. Через переходы J1 и J3 в области, примыкающие к переходу J2, инжектируются неосновные носители , которые уменьшают сопротивление перехода J2, увеличивают ток через него и уменьшают падение напряжения на нём. При повышении прямого напряжения ток через тиристор сначала растёт медленно, что соответствует участку 0-1 на ВАХ. В этом режиме тиристор можно считать запертым, так как сопротивление перехода J2 всё ещё очень велико. По мере увеличения напряжения на тиристоре снижается доля напряжения, падающего на J2, и быстрее возрастают напряжения на J1 и J3, что вызывает дальнейшее увеличение тока через тиристор и усиление инжекции неосновных носителей в область J2. При некотором значении напряжения (порядка десятков или сотен вольт), называется напряжением переключения V BF (точка 1 на ВАХ), процесс приобретает лавинообразный характер, тиристор переходит в состояние с высокой проводимостью (включается), и в нём устанавливается ток, определяемый напряжением источника и сопротивлением внешней цепи.
    3.3 Режим прямой проводимости
    Когда тиристор находится во включенном состоянии, все три перехода смещены в прямом направлении. Дырки инжектируются из области p1, а электроны — из области n2, и структура n1-p2-n2 ведёт себя аналогично насыщенному транзистору с удалённым диодным контактом к области n1. Следовательно, прибор в целом аналогичен p-i-n (p + -i-n + )-диоду.

    4. Классификация тиристоров

    По проводимости и количеству выводов:

    Переключение в закрытое состояние обычных тиристоров производят либо снижением тока через тиристор до значения Ih, либо изменением полярности напряжения между катодом и анодом.

    Запираемые тиристоры, в отличие от обычных тиристоров, под воздействием тока управляющего электрода могут переходить из закрытого состояния в открытое состояние, и наоборот. Чтобы закрыть запираемый тиристор, необходимо через управляющий электрод пропустить ток противоположной полярности, чем полярность, которая вызывала его открытие.

    4.3 Симистор
    Симистор (симметричный тиристор) представляет собой полупроводниковый прибор, по своей структуре является аналогом встречно-параллельного включения двух тиристоров. Способен пропускать электрический ток в обоих направлениях.

    5. Характеристика тиристоров
    Современные тиристоры изготовляют на токи от 1 мА до 10 кА ; на напряжения от нескольких В до нескольких кВ; скорость нарастания в них прямого тока достигает 10 9 А/с , напряжения — 10 9 В/с , время включения составляет величины от нескольких десятых долей до нескольких десятков мкс, время выключения — от нескольких единиц до нескольких сотен мкс; КПД достигает 99 %. К распространённым отечественным тиристорам можно отнести приборы КУ202 ( 25-400 В , ток 10 А ), к импортным — MCR100 ( 100-600 В , 0,8 А ), 2N5064 ( 200 В , 0,5 A ), C106D ( 400 В , 4 А ), TYN612 ( 600 В , 12 А ), BT151 ( 800 В , 7,5-12 А ) и другие. Также следует помнить, что не все тиристоры допускают приложение обратного напряжения, сравнимого с допустимым прямым напряжением.
    6. Применение

    Тиристорный регулятор напряжения ТРН предназначен для плавного поочередного пуска асинхронных или синхронных электродвигателей, обеспечивающих привод таких агрегатов, как компрессор, вентилятор (дымосос), насос и т.п.

    Содержание

    Введение ………………………………………………………………………………3
    1. Характеристика техники…………………………………………………………..4
    2. Расчет при стабильных показателях использования техники ………………….4
    3.Расчет текущих издержек…………………………………………………………5
    4. Расчет единовременных затрат…………………………………………………..8
    5. Расчет сметной стоимости разработки конструкторской
    документации……………………………………………………………………8
    6. Расчет стоимости опытного образца…………………………………………..10
    7. Расчет затрат на ТРН и подготовку производства продукции……………. 11
    8.Стоимостная оценка результатов………………………………………………. 11
    9.Расчет экономического эффекта…………………………………………….……12
    10. Расчет периода возврата…………………………………………………….…….12
    Заключение ………………………………………………………………………. …13
    Список использованной литературы………………………………………………. 14

    Вложенные файлы: 1 файл

    МОЙ КУРСАЧ ОРГ.docx

    ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

    Курсовая работа

    “Организация и планирование производства”

    Студент: Ноздрачёв А.П.

    Содержание.
    Введение ……………………………………………………………………………… 3
    1. Характеристика техники…………………………………………………………. .4
    2. Расчет при стабильных показателях использования техники ………………….4

    4. Расчет единовременных затрат…………………………………………………..8

    5. Расчет сметной стоимости разработки конструкторской

    6. Расчет стоимости опытного образца…………………………………………..10

    7. Расчет затрат на ТРН и подготовку производства продукции……………. 11

    8.Стоимостная оценка результатов………………………………………………. ..11

    9.Расчет экономического эффекта…………………………………………….……12

    10. Расчет периода возврата…………………………………………………….… ….12

    Список использованной литературы……………………………………………….. .14


    Тиристорный регулятор напряжения ТРН предназначен для плавного поочередного пуска асинхронных или синхронных электродвигателей, обеспечивающих привод таких агрегатов, как компрессор, вентилятор (дымосос), насос и т.п.


    Применение ТРН позволяет осуществлять неограниченное число плавных пусков ненагруженных или нагруженных двигателей с ограничением пускового тока до уровня 1…3 Iном в зависимости от параметров нагрузки с последующим их переключением на питание от промышленной сети.


    Экономическая эффективность от использования ТРН определяется:

    • экономией электроэнергии, тепла, пара за счет возможности оперативного включения и отключения двигателей в соответствии с графиком нагрузки;
    • повышением срока службы двигателя и приводного агрегата и снижением эксплуатационных затрат на их ремонт и обслуживание за счет ликвидации ударных воздействий при прямых пусках;
    • повышения надежности работы электрооборудования предприятия в целом за счет снижения посадок напряжения в питающей сети при пусках двигателей.

    1. Характеристики техники.

    Наименова-ние техники Характер функционирования Сфера внедрения и использования системы Производительность системы, объем оказываемой услуги Срок службы системы, лет
    автономно функционирующая система функционирующая как часть другой системы Производственная непроизводственная
    1 2 3 4 5 6 7
    Тиристорный регулятор напряжения (схема симметричная)
    +
    + 200 5

    2. Расчет при стабильных показателях использования техники.

    Расчет экономического эффекта по стабильным технико-экономическим показателям ведется применительно к данным первого расчетного года по следующей формуле:

    где Эт - экономический эффект;

    Рг - неизменная по годам расчетного периода стоимостная оценка результатов, включающая основные и сопутствующие результаты;

    Зг- неизменная по годам расчетного периода стоимостная оценка затрат.

    Затраты на стадиях разработки, производства, внедрения и использования техники определяются по выражению:

    Зг = И + (Кр + Ен) К

    где И -годовые текущие издержки;

    К -норма реноваций новой техники (для 5-ти лет равен 0.1638); Ен -норматив приведения разновременных затрат и результатов равный нормативу капитальных вложений(0.1);

    К -единовременные затраты.

    3. Расчет текущих издержек.

    Текущие издержки включают затраты, учитываемые в составе себестоимости продукции по статьям калькуляции. Для данного производства можно выделить группу затрат по следующим статьям:

    1.Сырье и материалы.

    Полученные по статьям 1 и 2 расчетные данные сведены в табл.2.

    Ведомость затрат на сырье и материалы.

    №п/п Наименование материала, его марка, вид энергии Единица измерения Норма расхода Цена, руб Затраты на еди-ницу продук-ции, руб Вес отходов Цена отходов, руб Стои-мость отхо-дов, руб Затраты на материалы (за вычетом отходов), руб Источник цены
    1 Стеклотекстолит м 2 0.3 60 18 0.05 40 2 16 Internet
    2 Припой ПОС-61 кг 0.16 10 1.6 0 0 0 1.6 Internet
    3 Флюс АЛУ-20 кг 0.08 20 1.6 0 0 0 1.6 Internet
    Итого: 19.2

    3. Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты.

    Полученные по данной статье затраты сведены в табл.3.

    Ведомость затрат на сырье и материалы.

    № пп
    Наименование, индекс комплектующих изделий и полуфабрикатов
    Количество, шт Цена, руб Общие затраты, руб Источник цены
    1 Тиристор ТО2-40-4 8 60 480 Internet
    2 Охладитель О241-80 8 60 480 Internet
    3 Выключатель ПК-2-25 1 90 90 Internet
    4 Резистор МЛТ-25В 4 0.25 1 Internet
    5 Диод КО408А 4 3 12 Internet
    6 Разъемы 8 15 120 Internet
    7 Конденсатор КМ-4-П56 1 15 15 Internet
    8 Конденсатор КМ-4-П8 1 3 3 Internet
    9 Конденсатор КМ-4-П12 4 4 16 Internet
    Итого: 1217

    4. Топливо и энергия на технологические цели.

    Для производственных предприятий в настоящее время существует тариф на электроэнергию 2.275 руб/кВтч. При общей потребности технологических процессов изготовления преобразователя 30 кВт . ч стоимость затрат электроэнергии получается 68.25 руб.

    Регуляторы переменного тока относятся к устройствам, которые могут работать как прямой преобразователь напряжения переменного тока, а также как электронный прерыватель, выполняющий функции включения и выключения электрической цепи переменного тока. В настоящем параграфе рассматриваются регуляторы на обычных тиристорах с естественной коммутацией от сети переменного тока, получившие большое… Читать ещё >

    Регуляторы переменного тока ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

    Регуляторы переменного тока относятся к устройствам, которые могут работать как прямой преобразователь напряжения переменного тока, а также как электронный прерыватель, выполняющий функции включения и выключения электрической цепи переменного тока. В настоящем параграфе рассматриваются регуляторы на обычных тиристорах с естественной коммутацией от сети переменного тока, получившие большое распространение благодаря простому техническому решению. Принцип действия регулятора с естественной коммутацией тиристоров рассмотрен на примере простейшей однофазной схемы (рис. 3.21,а) со встречно-включенными тиристорами, которая является базовой схемой для этого класса регуляторов.

    При включении тиристора VS1 в момент 9, = а входное напряжение прикладывается к нагрузке с сопротивлением Ru. Ток в цепи активной нагрузки ги повторяет форму напряжения ивх. При спадании его до нуля тиристор KST выключается. В момент 92 = я + а включается тиристор VS2, и далее процессы периодически повторяются. Если угол управления, а = const, то можно записать следующую зависимость действующего значения выходного напряжения от угла а:

    Регуляторы переменного тока.

    где Unh действующее значение входного напряжения регулятора; 9 = tot (to — угловая частота сетевого напряжения).

    Однофазный тиристорный регулятор переменного тока.

    Рис. 3.21. Однофазный тиристорный регулятор переменного тока:

    а — схема на встречно-параллельных тиристорах; 6 — диаграммы работы при активной нагрузке Изменением угла, а можно регулировать действующее значение напряжения от максимального, равного соответствующему входному напряжению (при, а = 0), до нуля (при, а = л).

    Другие схемы однофазных регуляторов приведены на рис. 3.22. Схема на основе симметричного тиристора — симистора (рис. 3.22, а) аналогична схеме регулятора на встречно-параллельных тиристорах. Схема на рис. 3.22,6 позволяет осуществлять регулирование положительного и отрицательного нолунериодов напряжения с использованием всего одного тиристора, но она имеет существенный недостаток — протекание тока в каждый полупериод через три полупроводниковых элемента (два диода и тиристор), что приводит с учетом реальных вольт-амнерных характеристик ука;

    Схемы однофазных регуляторов переменного тока.

    Рис. 3.22. Схемы однофазных регуляторов переменного тока:

    а — на симисторе; б — на одном тиристоре; в — на двух тиристорах и двух диодах; г — на встречно-включенных тиристоре и диоде занных элементов к увеличению падения напряжения и, как следствие, росту потерь мощности. Поэтому данная схема не применяется при низких напряжениях и малых токах, а используется в случае, когда потери некритичны. Схема, состоящая из двух тиристоров и двух диодов (рис. 3.22, в), также аналогична схеме на встречно-включенных тиристорах, но в этом случае обратное напряжение на тиристорах будет близко к нулю. В схеме, представленной на рис. 3.22, г, регулируется только один полупериод напряжения.

    Основной характеристикой регулятора, определяющей его функции, является регулировочная характеристика, связывающая действующее значение выходного напряжения и угол управления. На эту характеристику оказывает существенное влияние характер нагрузки. Практическое значение в рассматриваемом случае имеют активная, активно-индуктивная и индуктивная нагрузки. Рассмотрим работу при указанных нагрузках отдельно.

    В случае активной нагрузки действующее значение выходного напряжения в функции угла управления определяется соотношением (3.51). Из принципа действия регулятора следует, что выходное напряжение мн(Э) имеет несинусоидальную форму и в зависимости от величины угла управления, а уровень высших гармоник значительно изменяется. На рис. 3.23, а представлены зависимости амплитуд первой и нескольких высших гармоник в функции угла управления, а для активной нагрузки [27, "https://referat.bookap.info"].

    Очевидно, что увеличение угла управления вызывает не только искажение тока и напряжения на нагрузке, но и ухудшение входного коэффициента мощности, значение которого может быть определено из разложения тока в гармонический ряд и формул активной и полной мощности. На рис. 3.23, б приведена зависимость коэффициента мощности х от угла управления, а для активной нагрузки.

    В случае активно-индуктивной нагрузки (сопротивление RH и индуктивность LH соединены последовательно) включение любого из тиристоров.

    Зависимости амплитуд гармоник выходного напряжения и коэффициента мощности от угла управления при активной нагрузке.

    Рис. 3.23. Зависимости амплитуд гармоник выходного напряжения и коэффициента мощности от угла управления при активной нагрузке:

    Регуляторы переменного тока.

    I.

    Решение представляется суммой свободной iH св и установившейся г т составляющих. При этом возможно возникновение трех режимов протекания тока в зависимости от соотношения угла управления, а и угла нагрузки л в случае а я. Поэтому следует обеспечивать работу регулятора при /^/.-нагрузке с углами управления, а > фп.

    Режим работы на индуктивную нагрузку при допущении равенства нулю потерь активной мощности в схеме и нагрузке отличается от режимов работы с активно-индуктивной нагрузкой отсутствием затухания свободной составляющей, т. е. постоянная времени т =!"//?" —* °°. Такую схему можно рассматривать как регулируемую индуктивность, так как при увеличении угла управления, а уменьшается амплитуда основной гармоники тока, отстающего по фазе от напряжения сети на четверть периода. В электроэнергетике такой способ регулирования реактивной мощности получил широкое распространение в устройствах компенсации реактивной мощности, состоящих из параллельно соединенных групп конденсаторов и тиристорного регулятора с индуктивной нагрузкой.

    Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

    В данной работе рассмотрены несколько вариантов устройств, где используются элементы тиристоры в качестве регуляторов напряжения и в качестве выпрямителей. Приведены теоретическое и практическое описания принципа действия тиристоров и устройств, схемы этих устройств.

    Управляемый выпрямитель на тиристорах — элементах, обладающих большим коэффициентом усиления по мощности, позволяет получать большие токи в нагрузке при незначительной мощности, затрачиваемой в цепи управления тиристора.

    В данной работе рассмотрены два варианта таких выпрямителей, которые обеспечивают максимальный ток в нагрузке до 6 А с пределом регулировки напряжения от 0 до 15 В и от 0,5 до 15 В и устройство для регулировки напряжения на нагрузке активного и индуктивного характера, питаемой от сети переменного тока напряжением 127 и 220 В с пределами регулировки от 0 до номинального напряжения сети.

    Глава 1. Понятие о тиристоре. Виды тиристоров. Принцип действия 1.1. Определение, виды тиристоров

    Тиристором называют полупроводниковый прибор, основу которого составляет четырехслойная структура, способная переключаться из закрытого состояния в открытое и наоборот. Тиристоры предназначены для ключевого управления электрическими сигналами в режиме открыт-закрыт (управляемый диод).

    Простейшим тиристором является динистор – неуправляемый переключающий диод, представляющий собой четырехслойную структуру типа p-n-p-n (рис. 1.1.2). Здесь, как и у других типов тиристоров, крайние n-p-n-переходы называются эмиттерными, а средний p-n-переход – коллекторным. Внутренние области структуры, лежащие между переходами, называются базами. Электрод, обеспечивающий электрическую связь с внешней n-областью, называется катодом, а с внешней p-областью – анодом.

    В отличие от несимметричных тиристоров (динисторов, тринисторов) в симметричных тиристорах обратная ветвь ВАХ имеет вид прямой ветви. Это достигается встречно-параллельным включением двух одинаковых четырехслойных структур или применением пятислойных структур с четырьмя p-n-переходами (симисторы).

    Рис. 1.1.1. Обозначения на схемах: а) симистора б) динистора в) тринистора. Рис. 1.1.2. Структура динистора.

    Рис. 1.1.3. Структура тринистора.

    1.2. Принцип действия

    При включении динистора по схеме, приведенной на рис. 1.2.1, коллекторный p-n-переход закрыт, а эмиттерные переходы открыты. Сопротивления открытых переходов малы, поэтому почти все напряжение источника питания приложено к коллекторному переходу, имеющему высокое сопротивление. В этом случае через тиристор протекает малый ток (участок 1 на рис. 1.2.3).

    Рис. 1.2.1. Схема включения в цепь неуправляемого тиристора (динистора).

    Рис. 1.2.2. Схема включения в цепь управляемого тиристора (тринистора).

    Рис.1.2.3. Вольтамперная характеристика динистора.

    Рис.1.2.4. Вольтамперная характеристика тиристора. Если увеличивать напряжение источника питания, ток тиристора увеличивается незначительно, пока это напряжение не приблизится к некоторому критическому значению, равному напряжению включения Uвкл. При напряжении Uвкл в динисторе создаются условия для лавинного размножения носителей заряда в области коллекторного перехода. Происходит обратимый электрический

    Наряду с преобразователями частоты в регулируемом асинхронном электроприводе иногда используется тиристорный регулятор напряжения (ТРН) (рис. 3.17). Он изменяет амплитуду напряжения, подводимого к статору без изменения частоты, и используется главным образом для управления пуском (мягкие пускатели) и осуществления ряда других полезных функций.

    Принцип действия тиристорного регулятора напряжения рассмотрим на примере регулирования напряжения на однофазной нагрузке переменного тока zн с помощью однофазного ТРН. Силовая часть ТРН (рис. 3.17, а) образована двумя тиристорами VS1 и VS2, включенными в цепь нагрузки по встречно-параллельной схеме, которая обеспечивает протекание тока в нагрузке в оба полупериода напряжения сети U1. Управление тиристорами осуществляется с помощью системы импульсно-фазового управления (СИФУ), которая подает на тиристоры импульсы управления Uα и обеспечивает их сдвиг на угол управления а в соответствии с величиной внешнего сигнала управления Uy.

    Если на тиристоры VS1 и VS2 не подаются импульсы управления от СИФУ, то они закрыты и напряжение на нагрузке Uper равно нулю. При подаче на тиристоры импульсов управления в момент их естественного открывания (угол управления α = 0) они полностью откроются (рис. 3.17, б) и к нагрузке будет приложено нее напряжение сети U1 = Uper за вычетом небольшого (1. 3 В) падения напряжения на тиристорах.

    Если осуществлять подачу импульсов управления на тиристоры с некоторой задержкой относительно момента их естественного открытия (угол управления α ≠ 0), то к нагрузке будет прикладываться часть напряжения сети (рис. 3.17, б). Изменяя угол управления α от нуля до π, можно регулировать напряжение на нагрузке от полного напряжения сети до нуля при неизменной частоте этого напряжения.


    Рис. 3.17. Схема (а) и кривые напряжения (б) однофазного тиристорного регулятора напряжения

    При активной нагрузке ТРН кривая тока / в нагрузке будет повторять кривую напряжения на ней, а при активно-индуктивном характере нагрузки будет от нее отличаться. Форма напряжения на нагрузке является несинусоидальной. Несинусоидальное напряжение можно представить как совокупность нескольких синусоидальных напряжений (гармоник). Частота изменения первой из них (основной гармоники) равна частоте питающего напряжения, а частоты других гармоник больше, чем первой. Обычно 1-я гармоника имеет наибольшую амплитуду и по ней ведутся все основные расчеты.

    Закрытие тиристоров в непроводящий полупериод происходит за счет напряжения сети (так называемая естественная коммутация тиристоров), что позволяет использовать в схемах ТРН наиболее простые, надежные и дешевые однооперационные тиристоры.

    На основе однофазной схемы (см. рис. 3.17, а) построены ТРН для регулирования напряжения на трехфазной нагрузке (рис. 3.18, а). Пример силовой части схемы для регулирования напряжения на статоре трехфазного асинхронного двигателя АД, состоящей из шести тиристоров VS1. VS6, приведена на рис. 3.18, б. За счет добавления в эту схему двух пар тиристоров создаются реверсивные схемы электропривода, а с помощью соответствующего управления ТРН могут обеспечивать и динамическое торможение двигателей.

    В схемах ТРН вместо одной пары встречно-параллельно включенных тиристоров может применяться полупроводниковый прибор — симистор, обеспечивающий протекание тока в нагрузке в оба полупериода питающего напряжения и имеющий такой же принцип действия, что и тиристор. Его применение сокращает число электронных приборов вдвое и упрощает схему СИФУ, хотя он и менее надежен в работе.


    Рис. 3.18. Схемы включения тиристорного регулятора напряжения на трехфазной нагрузке:
    а — общая; б — силовая части


    Рис. 3.21. Структурная схема электропривода с экстремальным регулятором

    На рис. 3.21 приведена одна из них — схема с так называемым экстремальным регулятором*, позволяющая минимизировать потребляемый двигателем ток при различных нагрузках Mс. Схема содержит асинхронный двигатель АД, ТРН со схемой управления СУ, датчики тока ДТ и напряжения ДН, функциональный преобразователь ФП и инерционное звено ИЗ. За счет выбора характеристики ФП обеспечивается минимизация потребления тока при различных нагрузках двигателя, а инерционное звено ИЗ совместно с отрицательной обратной связью по напряжению устраняет возможные автоколебания в системе.

    Показано**, что экстремальные значения переменных двигателя обеспечиваются при определенных (оптимальных) его скольжениях, которые должны поддерживаться постоянными при любых нагрузках. Эти скольжения sопт определяются по формулам:

    • при минимизации тока статора —


    • при минимизации потерь мощности —


    • при минимизации активной потребляемой мощности —


    • при максимализации коэффициента мощности —


    где R1 R'2, Rμ — соответственно активные сопротивления статора, приведенное ротора и контура намагничивания; Хμ, Хк.з. — соответственно индуктивные сопротивления контура намагничивания и короткого замыкания.

    Значение тока статора при оптимальном скольжении может быть вычислено по следующей формуле:


    где Мс — момент нагрузки двигателя; ω0 — скорость холостого хода.


    Рис. 3.22. Схема замкнутой системы ТРН — АД с обратной связью по скорости

    Требуемый уровень оптимального скольжения может быть реализован в замкнутой по скорости системе ТРН—АД, схема которой приведена на рис. 3.22. На схеме обозначено: ТГ — тахогенератор, ЗП — потенциометр задания требуемой скорости (скольжения) двигателя. Схема обеспечивает поддержание скорости со и тем самым скольжения с определенной точностью при изменениях момента нагрузки Мс.

    В качестве примера проведены расчеты по этим формулам применительно к двигателю 4A200L6Y3, имеющему следующие номинальные данные: Pном = 30 кВт; скольжение sном = 0,021; ток статоpa I1ном = 55,8 А; КПД ηном = 90,5 %; cosφном = 0,9. Результаты расчетов при моменте нагрузки 29 Н м, равном 10% номинального момента, приведены в табл. 3.2.

    Читайте также: