ELEKTROTECHNIKA PYTNIA 3,5,9,17,20,24
3.CHARAKTERYSTYKI MECHANICZNE MASZYN ROBOCZYCH.
Maszyna robocza przeciwstawia napedzajacemu ja silnikowi moment oporowy.Przebiegi momentow oporowych sa zroznicowane ,zaleza od typu maszyny roboczej i predkosci obrotowej przy ktorej ona pracuje.Moment oporowy może być czynny lub bierny.Zaleznie od rodzaju maszyny roboczej oraz charakteru procesu technologicznego moment oporoy może być staly lub zmieniac się w funkcji predkosci(w,v),drogi(s),kata obrotu(α) lub czasu(t).
Charakterystyka mechaniczna(statyczna) maszyn o ruchu obrotowym Mm=f(w)
Mm=Mmo+(Mmn-Mmo)(w/wn)^x stosuje się gdy w ≠0
Mmo-m.oporowy wywolany tarciem w czesciach ruchomych
Mmn- m.oporowy przy znamionowej predkosci katowej wn
x-wykladnik potegi
Maszyny robocze dzielimy na :
Maszyny ze stalym,niezaleznym od predkosci momentem oporowym (x=0)
Maszyny z momentem oporowym zmieniajacym się liniowo (x=1)
Maszyny z momentem oporowym zaleznym od drugiej potegi predkosci. (x=2)
Maszyny z momentem oporowym malejacym przy rosnacej predkosci.(x=-1)
Moment oporowy zalezny od kata obrotu maja maszyny robocze zawierajace w ukladzie kinematycznym mechanizmy korbowodowe lub mimosrodowe np.pompy,sprezarki
Moment oporowy zalezny od drogi wystepuje w pojazdach trakcyjnych,wyciagarkach.
Moment oporowy zalezny od czasu (zaleznosc przypadkowa lub programowalna)
17.SCHEMAT ZASTĘPCZY SILNIKA INDUKCYJNEGO.
20.METODY KSZTALTOWANIA PRZEBIEGU CHARAKTERYSTYK MECHANICZNYCH SILNIKA INDUKCYJNEGO.
Jedna z metod ksztaltowania charakterystyk (szczególnie na potrzeby regulacji katowej) jest oddzialywanie na poslizg silnika. Wartosc poslizgu przy danym obciazeniu zalezy od napiecia zasilajacego i od wartosci parametrow elektrycznych obwodu wirnika glownie rezystancji dodatkowej Rd.
Charakterystyka mechaniczna naturalna silnika klatkowego ma wiekszy moment rozruchowy (przy s=1)wiekszy poslizg znamionowy i krytyczny,mniejsza przeciazalnosc znamionowa momentem,niż silnik pierscieniowy.
SILNIKI KLATKOWE: przebieg charakterystyki mechanicznej tych silnikow zalezy od konstrukcji klatki czyli od ksztaltu i wymiarow zlobkow.Z tego względu silniki te dzielimy na:
Jednoklatkowe(zwykle)
Glebokozlobkowe
Dwuklatkowe
24.HAMOWANIE ELEKTRYCZNE SILNIKÓW INDUKCYJNYCH
Hamowanie elektryczne silnika indukcyjnego polega na wymuszeniu takiego stanu pracy podczas którego moment elektromagnetyczny silnika jest skierowany przeciwnie do kierunku predkosci katowej wirnika.
Metody:
Hamowanie odzyskowe (generatorowe,pradnicowe,nadsynchroniczne)
Hamowanie przeciwwłączeniem (przeciwwpradowe,hamowanie pradem sieci)
Hamowanie dynamiczne pradem stalym
Hamowanie dynamiczne pradem przemiennym (jednofazowe)
Hamowanie w ukladzie z przelaczana faza stojana (Hamowanie z odwrocona faza stojana, Hamowanie niesymetryczne)
Hamowanie odzyskowe rys 9.1/123
Jest to hamowanie nadsynchroniczne
stan ten wystepuje wtedy gdy silnik jest zasilany symetrycznym napieciem trojfazowym a predkosc mechaniczna wirnika silnika jest wieksza od predkosci synchronicznej silnika (w>ws lub n>ns) czyli poslizg jest ujemny(s<0) moment elektromagnetyczny jest momentem hamujacym (Me<0) Podczas tego hamowania silnik pracuje jak generator indukcyjny i zamienia energie mechaniczna na elektryczna zwracana do sieci zasilajacej.Do sieci jest zwracana moc czynna a ciagle pobierana jest z sieci moc bierna potrzebna do wytworzenia w szczelinie silnika wirujacego pola magnetycznego.
Charakterystyki mechaniczne sa polozone w II i IV kwadrancie ukladu wspolrzednych (w,Me)i sa przedluzeniem charakterystyk dla stanu pracy silnikowej.
Stan tego hamowania uzykujemy gdy:
Silnik indukcyjny napedza maszyne robocza o czynnym momencie oporowym powodujacym wzrost predkosci mechanicznej wirnika ponad predkosc synchroniczna
Zostanie wymuszone zmniejszenie predkosci synchronicznej silnika ponizej predkosci mechanicznej wirnika
b) Hamowanie przeciwwłączeniem rys 9.2/125
Hamowanie to stosujemy gdy chcemy szybko zatrzymac silnik.Jest to hamowanie podsynchroniczne.
jest to wymuszenie pracy silnika w ktorej kierunek predkosci synchronicznej jest przeciwny do kierunku predkosci mechanicznej wirnika.silnik pracuje przy poslizgach s>1 a moment elektromagnetyczny jest momentem hamujacym
Stosuejmy gdy:
W celu zatrzymania lub nawrotu silnika napedowego
W celu utrzymania zadanej predkosci opuszczania ciezarow
Stan tego hamowania uzykujemy gdy:
Uzwojenie stojana zostanie odlaczone od sieci trojfazowej i ponownie zaloczone po zmianie kolejnosci faz
Moment oporowy maszyny ma charakter czynny i jest dostatecznie duzy do wywolania ruchu wirnika w kierunku przeciwnym do kierunku wirujacego pola magnetycznego w szczelinie wirnika.
Podczas tego hamowania do silnika indukcyjnego jest doprowadzana od strony walu energia mechaniczna a od sieci energia elektryczna.Energie te sa zamieniane na energie strat mocy elektrycznej wytracana w uzwojeniach silnika i dolaczonych do wirnika rezystorach hamujacych.Wada tego sposbu to pobor duzych pradow i duzej mocy z sieci i duza ilosc ciepla wydzielonego.
c) Hamowanie dynamiczne pradem stalym rys 9.4/128
Polega na odlaczeniu uzwojenia stojana od sieci trojfazowej i przylaczeniu tego uzwojenia do zrodla napiecia stalego.Prad staly wytwarza w szczelinie silnika nieruchome pole magnetyczne.W uzwojeniach fazowych wirnika sa indukowane sily elektromotoryczne wywoluja one przeplyw pradow fazowych wirnika.Odzdzialywanie pradow fazowych i pola magnetycznego powoduje wytwarzanie momentu elektromagnetycznego skierowanego zawsze przeciwnie do kierunku predkosci wirnika-ma dzialanie hamujace.Podczas hamowania do silnika jest doprowadzana energia mechaniczna która jest zamieniana na energie start mocy wytracanej na rezystancjach uzwojen fazowych wirnika i dolaczonych do wirnika rezystorach hamowania Rh.
Metody sterowania momentem hamujacym Meh podczas hamowania pradem stalym:
Przez zmiane pradu Ise,czyli pradu stalego wymuszanego w uzwojeniu stojana
Przez zmiane trojfazowej rezystancji hamowania Rh dolaczanej do obwodu wirnika (tylko przy zasilaniu silnika indukcyjnego pierscieniowego)
Charakterystyki mechaniczne leza w II i IV kwadrancie ukladu wspolrzednych(w,Meh)Wszystkie charakterystyki przechodza przez poczatek ukladu wsporzednych czyli przy predkosci rownej zeru nie jest wytwrzany moment hamujacy.