Особенности частотного регулирования скорости СД

Частотное регулирование скорости СД является единственно возможным регулированием скорости, однако при этом следует учитывать как специфические свойства самих синхронных ЭП, так и специфические свойства их регулирования и управление регулированием. К специфическим свойствам промышленных СЭП можно отнести:

1 Их более высокий (по сравнению с АД) спектр мощностей. При этом следует учитывать, что СД в промышленных ЭП обычно работают с коэффициентом загрузки, приближенном к 1, что существенным образом сказывается на влияние отклонения Uпит на перегрузочную способность двигателя, не смотря на соотношение MºU. Кроме того этому способствует такое негативное качество СД, как склонность к качанию.

К специфическим особенностям СЭП можно отнести:

1 Стабильность угловой скорости, независимо от момента нагрузки во всем диапазоне регулирования в пределах перегрузочной способности двигателя.

2 Высокая точность синхронного движения СМ с контролем по углу вращения осей.

3 Большое значение моментов на регулируемых скоростях при управлении напряжением и током возбуждения.

4 В частотно - регулируемом синхронном ЭП необходимо учитывать закономерности, связанные с зависимостью частоты напряжения, питающего статор с углом рассогласования q.

При постоянстве амплитуды напряжения, питающего статор, угол q при малых скоростях вращения:

f¯ ® w¯ ® q­ ® M­

f­ ® w­ ® q¯ ® M¯

В связи с этим возникает необходимость при частотном регулировании СЭП одновременно с изменением f изменять U-е, его амплитуду и ток возбуждения Iв двигателя. Изменять напряжение нужно не всегда.

Если закон регулирования имеет вид: U/f=Uном/fном=const, (1) то зависимость тока возбуждения Iв при регулировании его от М на валу: Iв/Iвном=М/Мном. (2)

Если при этом Iв=Iвном, то в принципе поддержание момента можно реализовать только с помощью выражения (1). Такое регулирование СЭП называется регулированием при постоянном М на валу двигателя.

Если регулирование производится при постоянной мощности на валу двигателя, то в этом случае оно осуществляется только изменением частоты при постоянстве Iв и питающего напряжения. Таким образом регулирование СЭП является двухзонным, т.е. при постоянстве момента реализуется регулирование вниз, при P=const - вверх. Очень часто в процессе регулирования СД возникает задача стабилизации скорости вращения привода при колебаниях момента нагрузки на валу. В этом случае такое регулирование производится при регулировании некоторого значения частоты.

f=fном; U/Uном=ÖM/Mном ;

Кроме того СЭП обладает еще одним очень важным свойством, отличающего его от АД. Характеризуется отключением обмотки статора от переменного напряжения и замыкание на тормозное сопротивление.

Существует также способ фиксации ротора в заданном положении без применения механических тормозов, который заключается в том, что статорная обмотка отключается от 3-х фазного напряжения и подключается к источнику постоянного напряжения.

Такой способ возможен только в частотно - регулируемой системе частотного ЭП.

Кроме того, отличием частотно - регулируемого СЭП от АЭП является то, что в нем в меньшей степени, чем в асинхронном проявляется отрицательное влияние активной составляющей обмотки статора R1 на момент. При этом это влияние даже не велико на нулевых скоростях. Это влияние в регулируемых СЭП может быть скомпенсировано Iв.

8. АД с улучшенными пусковыми свойствами и их использование в нефтяной промышленности