Image 011

W9- 11

ń>! =

Pl

(6.29)

Silnik drugi zasilany jest napięciem wirnika silnika pierwszego o częstotliwości:

(6.30)

fsl ~ M >

a jego prędkość wirowania przy założeniu idealnego biegu jałowego (s? = 0) jest równa:

²rfs^s i

CO') —    “ —

Pl Pl

Ponieważ silniki są sprzęgnięte mechanicznie ich prędkości są identyczne, czyli (Oj Z porównania zależności (6.29) i (6.31) otrzymuje się:

2    ręf_s

CO - - .

Pl + Pl

(6.31)

0)2

(6.32)

Napęd zachowuje się jak silnik z (pi + P2) parami biegunów. W sumie można więc otrzymać w układzie trzy różne prędkości pracy: dwie przy normalnym zasilaniu z sieci silnika pierwszego lub drugiego i trzecią przy połączeniu kaskadowym silników. Wadą kaskady jest mały współczynnik mocy napędu. W celu jego poprawienia w obwód wirnika silnika pierwszego można włączyć baterię kondensatorów. Układy z kaskadowym połączeniem dwóch silników asynchronicznych są rzadko stosowane.

Szersze zastosowanie znalazły inne rozwiązania układów kaskadowych, w których możliwe jest płynne sterowanie prędkości silnika. Jednym z nich jest asynchroniczna kaskada przekształtnikowa stałego momentu przedstawiona na rys. 6.10. Moc poślizgu P_c z obwodu wirnika silnika przez prostownik diodowy P, pośredniczący obwód prądu stałego z dławikiem Dł, przekształtnik tyrystorowy F wystero- _

wany do pracy falowniczej i trans- -\

formator Tr zwracana jest sieci.

F

Przekształtnik F może pracować tylko w zakresie pracy falowniczej (wysterowanie do pracy prostowniczej spowodowałoby jego zwarcie przez prostownik diodowy) i dlatego nazywany jest falownikiem. Sterowanie prędkości odbywa się przez zmianę kąta wyprzedzenia p falownika. Dla idealnego biegu jałowego silnika jego moment elektromagnetyczny jest równy zero, co. zachodzi dla

Rys. 6.10. Asynchronicz?ia kaskada przekształtnikowa

stałego momentu

prądu wirnika I_r = 0, czyli także

prądu wyprostowanego /</ = 0, a to z kolei pociąga równość napięć:

F

Ep - E

gdzie: Ep = \_}35E2QSj - napięcie wyprostowane wirnika silnika,

<P_I>{t) = <b_pńnco_si,    (7.2)

to strumień wypadkowy opisany jest zależnością:

<t(0 = <t>_g (/) + j<t>_p (/) = 4>£ cos a>_st +    j$_psin co_st. (7.3)

Możliwe są trzy przypadki:

1.    d>_p = 0. Otrzymuje się pole pulsujące jak w rozdziale 7.2.1.

2.    cp_p = <5>_g = <£>. Wówczas strumień wypadkowy opisany jest zależnością:

(7.4)

<£>(/) = <S>e^JC0,t,

czyli otrzymaliśmy pole wirujące kołowe. Przebieg charakterystyki mechanicznej silnika jest podobny jak silnika trójfazowego zasilanego symetrycznie (napięciem trójfazowym o takiej samej amplitudzie, w poszczególnych fazach i przesunięciu fazowym 2/3 k).

3. <Dg ^ cbp^ 0. Wówczas strumień wypadkowy można opisać równaniem:

Otrzymaliśmy więc dwa pola kołowe o różnych amplitudach, wirujące w przeciwnych kierunkach, dające w sumie tzw. pole eliptyczne (wskaż <P(t) zakreśla na płaszczyźnie Gaussa elipsę). W tym przypadku silnik jednofazowy można przedstawić jako równoważny układ dwóch silników trójfazowych pracujących na wspólny wał, których pola o różnej am wirują w przeciwnych kierunkach. Układ równoważny i przebieg charakterystyk mechanicznych przedstawiono na rys. 7.3.

Pole eliptyczne uzyska się także, gdy prądy płynące przez obydwa uzwojenia nie są przesunięta wzajemnie w fazie o kąt 90°. W tym przypadku osie elipsy nie będą się pokrywała z osiami uzwojeń.

Rys. 7.3. Układ równoważny i przebieg charakterystyk mechanicznych silnika jednofazowego z polem eliptycznym