Image 015

W9-5

W9-5

Rys. 6.3. Charakterystyka mechaniczna silnika asynchronicznego dla Sk= 0,2

6.2. Metody sterowania prędkości silnika asynchronicznego

Prędkość silnika asynchronicznego można obliczyć z zależności:

gdzie: co_s =

Pb

(6.17)

(6.18)

Jak wynika z zależności (6.17) prędkość silnika asynchronicznego można sterować przez:

a) zmianę prędkości synchronicznej co_s, zależnej od częstotliwości* zasilania stojana f_s i od ilości par biegunów pb,

b) zmianę poślizgu silnika s (należy przez to rozumieć sterowanie wpływające na zmianę poślizgu silnika, a nie jego zmianę na skutek wahań momentu obciążenia silnika). Wzrost poślizgu silnika powoduje zgodnie z zależnością (6.4) zwiększenie mocy elektrysznej P_e przekazywanej do obwodu wirnika.

6.2,1. Zmiana częstotliwości zasilania stojana

Prędkość synchroniczna silnika jest proporcjonalna do częstotliwości zasilania stojana. W celu pełnego wykorzystania silnika dąży się do stabilizacji strumienia magnetycznego silnika na wartości znamionowej, niezależnie od zmian częstotliwości. Jako źródła zasilania stosuje się przemienniki częstotliwości. Mogą one mieć charakter źródła napięciowego lub źródła prądowego. Rozpotrzmy więc w jaki sposób należy przy sterowaniu częstotliwości zmieniać napięcie zasilania stojana, lub prąd stojana, aby strumień silnika był znamionowy.

Sterowanie częstotliwościowe przy zasilaniu ze źródła napięciowego

Rys. 6.4. Schemat zastępczy typu T silnika asynchronicznego

W celu wyznaczenia zależności napięcia zasilania silnika od częstotliwości dla <J>₃=const posłużymy się schematem zastępczym silnika przedstawionym na rys. 6.4. Upraszczając problem rozpatrzymy idealny bieg jałowy silnika. Stabilizacja strumienia sprowadza się do stabilizacji prądu magnesowania Im (prądu gałęzi poprzecznej schematu zastępczego). Dla idealnego biegu jałowego (s = 0 -> l_r - 0), zasilając

bieżnej przechodzi przez zero z wartości dodatnich na ujemne, powodując obniżenie momentu wypadkowego. Przebieg składowych momentu rozruchowego i moment wypadkowy przedstawiono na rys. 8.3.

i

Podczas rozruchu, w zależności od mocy silnika i warunków zasilania, silnik można włączać bezpośrednio do sieci, lub podobnie jak dla silników klatkowych stosować

gwiazda - trójkąt, albo autotransformator rozruchowy.

Rys. 8.3. Moment wypadkowy i jego składowe przy rozruchu asynchronicznym silnika synchronicznego

Po osiągnięciu prędkości bliskiej synchronicznej włącza się prąd wzbudzenia i następuje synchronizacja silnika.

8,3.2. Rozruch częstotliwościowy

Przy zasilaniu silnika z przemiennika cząstotliwości stosuje się rozruch częstotliwościowy, polegający na płynnym zwiększaniu częstotliwości zasilania wzbudzonego silnika od zera do wartości ustalonej.

8.4. Hamowanie silnika synchronicznego

Podstawowym rodzajem jest hamowanie odzyskowe. Silnik synchroniczny pracuje wówczas jako prądnica synchroniczna. Przy zasianiu z sieci jest ono możliwe tylko przy prędkości synchronicznej. Przy zasilaniu silnika z przemiennika częstotliwości jest ono możliwe w całym zakresie zmian prędkości.

Przy hamowaniu dynamicznym stojan wzbudzonego silnika odłącza się od sieci i zwiera rezystancjami. Charakterystyka mechaniczna jest podobna jak dla hamowania dynamicznego prądem stałym silnika asynchronicznego. Na jej przebieg można wpływać przez zmiany prądu wzbudzenia lub rezystancji zwierających stojan.

8.5. Układy sterowania częstotliwościowego silnika synchronicznego

Układy sterowania częstotliwościowego silników synchronicznych można sklasyfikować ze względu na sposób zadawania prędkości, rodzaj zastosowanego przemiennika, przyjęta metodę sterowania.

a)

Rys. 8.4. Zewnętrzne (a) i wewnętrzne (b) zadawanie częstotliwości w napędzie z silnikiem

synchronicznym , CVW-czzuąmlc

p>oloithia    ^

Z uwagi na sposób zadawania częstotliwości rozróżnia się układy z zewnętrznym (w układzie’' otwartym, rys. 8.4.a) i wewnętrznym (w układzie zamkniętym, rys. 8.4.b) zadawaniem częstotliwości. Przy zadawaniu zewnętrznym częstotliwość jest zadawana z zewnątrz, niezależnie od stanu pracy silnika. Silnik zachowuje w tym przypadku wszystkie właściwości maszyny synchronicznej, tj. idealnie sztywne charakterystyki mechaniczne, możliwość wypadnięcia z synchronizmu, kołysania.

A*