2tom263

6. NAPĘD ELEKTRYCZNY 528

poślizgów (s—s₀). Dla s > s₀ jest wyrażony wzorem

(6.126)

,    ^{2 M}bN ^S~^S0

JL + li. ^s

s_b s

w którym s₀ = U_rrUcosx/E_r0.

Poślizg silnika w funkcji kąta wysterowania zmienia się prawie liniowo w zakresie obciążeń znamionowych. Dobierając odpowiednią wartość napięcia U_TrD można uzyskać poślizg równy jedności, a zatem regulować prędkość od zera. Jeżeli jednak maszyna robocza nic wymaga regulacji od zera, to można zmniejszyć moc przekształtnika PS obniżając napięcie U_TrB, a rozruch do minimalnej prędkości można przeprowadzić stosując rezystory rozruchowe R_r. Po rozruchu przełącznik P jest zamknięty w pozycji 2.

Rys. 6.74. Kaskada podsynchroniczna: a) schemat; b) przebieg napięcia E_d w funkcji prędkości

Układ regulacji obejmuje regulator prądu i regulator napięcia (jak na rys. 6.74) lub regulator prądu i regulator prędkości. Do napędów wielkiej mocy o wentylatorowej charakterystyce momentu, stosuje się kaskady z przekształtnikiem 12-pulsowym przełączanym z pracy szeregowej do równoległej.

6.6. Oddziaływanie napędów elektrycznych na system elektroenergetyczny

Problemy oddziaływania napędów na system elektroenergetyczny pojawiły się z chwilą zastosowania silnika elektrycznego do poruszania maszyn wyciągowych oraz walcarek. Udarowe zmienne momenty przy znacznych mocach silników i stosunkowo słabych systemach zasilających skłaniały do zastosowania koła zamachowego jako magazynu energii.

Rozwój napędów przekształtnikowych wywołał inne oddziaływania napędów na system elektroenergetyczny. Sterowany przekształtnik powoduje pobór niesinusoidal-

ne^,To prądu, którego pierwsza harmoniczna jest przesunięta w fazie w stosunku do napięcia sieci. Przekształtnik jest więc źródłem wyższych harmonicznych prądu. Jeśli dowolna harmoniczna prądu rzędu v występuje w równoległym układzie LC, to impcdancja układu dla tej harmonicznej wynika ze wzoru

Z_v =

1

j

Jeżeli zostanie spełniony warunek rezonansu, to wówczas impedancja ta staje się bardzo duża, co prowadzi do przepięć w układzie. Zapobiega temu przyłączenie do systemu zestawów szeregowo połączonych indukcyjności i pojemności. Tworzą one układy eliminujące wyższe harmoniczne prądu. Ich impedancja jest bardzo mała i wynika ze wzoru

Z_v

1

jveoC

—}V(oL

W tablicy 6.1 podano zawartość harmonicznych w prądzie układu mostkowego 6-i 12-pulsowego odniesione do fali podstawowej rozkładu Fouriera. Występujące harmoniczne mogą być rzędu

v = kp± 1

gdzie: p — ilość pulsów prostownika, k — dowolna liczba całkowita.

Amplitudy poszczególnych harmonicznych /_vmax« /, _max/v maleją ze wzrostem kąta komutacji i wzrastają nieco ze zwiększeniem się kąta opóźnienia zapłonu.

Łącząc kilka układów L i C dostrojonych do najbardziej niebezpiecznych wyższych harmonicznych prądu generowanych przez przekształtnik, eliminuje się ich rozprzestrzenianie w systemie zasilającym (rys. 6.75).

Tablica 6.1. Zawartość wyższych harmonicznych w prądzie pobieranym przez przekształtnik, wg [6.1]

/,- V-50	1JJ, W	układzie
	6-pulsowym	12-pulsowym
50	1	1
5-50	0.2	—
7-50	0,14	—
11-50	0,091	0.091
13 50	0.07	0,07
17-50	0,058	—
19 50	0.052
23-50	0.043	0,043
25-50	0,04	0,04

Rys. 6.75. Filtry LC wyższych harmonicznych prądu

Przy sinusoidalnym przebiegu napięcia zasilającego co z dużym prawdopodobieństwem jest spełnione — moc czynną pobieraną przez prostownik można wyrazić jako

P = m₁U _lcos(p₁    (6.127)

Moc pozorna jest sumą mocy od wszystkich harmonicznych prądu

S = mU, _v'7f+XtU^T =    (6.128) 34 Poradnik inżyniera elektryka toni 2