Image 017

j

W9-7

i.

»*••• i * *

>

.

i ’

(6.24)

lub inaczej:

i

f

».

Us_₌UjN

fs fsN

= const.

(6.25)

*-» i

*

.i

•i

'#

_# i

'f

Uproszczoną zasadę sterowania wg. zależności (6.25) można stosować przy większych częstotliwościach (od około 5-10 Hz), gdzie wpływ rezystancji stojana na impedancję silnika jest niewielki (ze wzrostem częstotliwości rosną wartości reaktancji X_SCT i Xm).

Zależność (6.9) na moment krytyczny silnika przy pominięciu rezystancji stojana przyjmuje postać:

l

• •» ii

i:

i..

P

* .# • i

i

2/Z/r.    /    I

-²”fs[^Lsa + ^Lrv

Pb

- const

(6.26)

i

o

Przy stabilizacji strumienia silnika na wartości znamionowej moment krytyczny silnika nie ulega więc zmianie. Przebieg charakterystyk mechanicznych silnika asynchronicznego sterowanego częstotliwościowo przedstawiono na rys. 6.6. W zakresie do częstotliwości znamionowej dopuszczalny moment obciążenia silnika jest niezależny od jego prędkości: jest to zakres sterowania “przy stałym momencie”. Powyżej częstotliwości znamionowej maleje strumień silnika, a więc i jego moment krytyczny. Jest to tzw. zakres sterowania “przy stałej mocy”.

t

•ł

J

Rys. 6.6. Charakterystyki mechaniczne silnika asynchronicznego sterowanego częstotliwościowo

I.

I

i

i

f

i

Sterowanie częstotliwościowe przy zasilaniu ze źródła prądowego

Przy zasilaniu silnika asynchronicznego ze źródła o charakterze prądowym (na przykład z falownika prądu), wielkością sterującą jest prąd stojana silnika I_s. Stabilizacja strumienia w szczelina jest równoważna ze stabilizacją prądu Im- Prąd stojana można w tym przypadku obliczyć z otrzymanej na podstawie rys. 6.4 zależności:

(6.27)

W12-2

Przy stałej wartości sem Ef, a więc przy stałej wartości prądu wzbudzenia maksymalną wartość momentu silnik o biegunach utajonych rozwija przy kącie 5 = %12 i jest ona równa:

M

max

3 Us/Ef

^S

(8.5)

Charakterystykę momentu silnika o biegunach utajonych M = f(5) przedstawiono na rys. 8.2.a.

W silniku jawnobiegunowym wartości przewodności magnetyczne w osiach podłużnej i poprzecznej są różne, inne wartość posiadają więc reaktancje w osi podłużnej X<i i poprzecznej X_q. Przy pominięciu strat moment elektromagnetyczny maszyny jawnobiegunowej oblicza się z zależności:

u*f^Ef

Xs

sin^ +

sin 28

(8.6)

Pierwszy człon tej zależności odpowiada momentowi maszyny z biegunami utajonymi, drugi niezależny od wzbudzenia, powstaje na skutek niesymetrii obwodu magnetycznego i nazywa się momentem reiunktancyjnym. Jest on funkcją sinusoidalną podwójnej wartości kąta obciążenia 5.

Charakterystykę momentu silnika o biegunach jawnych M = f(5) dla różnych wartości prądu wzbudzenia przedstawiono na rys. 8.2.b. Silnik o biegunach jawnych wytwarza synchroniczny moment napędowy także bez wzbudzenia. Silniki synchroniczne, które pracują tylko z momentem reiunktancyjnym nazywane są relunktacyjnymi. Budowane są tylko dla bardzo małych mocy.

Rys. 8.2. Charakterystyka momentu silnika z biegunami utajonymi (a) i jawnymi (b) w zależności od kąta obciążenia 8 dla różnych wartości prądu wzbudzenia

Przeciążalność silników synchronicznych:

^max

M

Pm =    ~

N

Przy przekroczeniu przez moment obciążenia wartości M_max silnik wypada z synchronizmu. Zjawisko to może nastąpić także przy mniejszych wartościach momentu obciążenia przy jego szybkich zmianach, na skutek tzw. zjawiska kołysania. Silnik synchroniczny pod względem dynamicznym jest bowiem układem oscylacyjnym tłumionym.