plik


ÿþNapdy z silnikami asynchronicznymi Cz[ 2 K. Gierlotka 1 Metody sterowania prdko[ci silników pier[cieniowych É = És(1- s) 2M k M = s sk + sk s ' Rr sk = ± 2 2 ' Rs +(X + X ) sà rà 2 3Usf Mk = ± 2 ëø öø s=0,08 s=0,6 2 ' 2És ± Rs + Rs +(X + Xrà ) ìø ÷ø sà íø øø Er = Er0s fr = fss P = MÉs È P = MÉ = MÉs(1- s)= P (1- s) È Pe = PÈ - P = MÉss = P s È K. Gierlotka 25 Metody sterowania prdko[ci silników pier[cieniowych 1. WBczanie dodatkowej rezystancji do obwodu wirnika silnika pier[cieniowego Mm És -É s = És 2M k M = s sk + sk s ' ' Rr + Rd sk = ± 2 2 ' Rs +(X + X ) sà rà 2 3Usf Mk = ± `" f (Rr ) 2 ëø öø 2 ' 2És ± Rs + Rs +(X + X ) ìø ÷ø sà rà íø øø K. Gierlotka 26 Metody sterowania prdko[ci silników pier[cieniowych Straty mocy i sprawno[ napdu z silnikiem pier[cieniowym sterowanym prze zmian rezystancji obwodu wirnika PÈ = Ps - "Ps = MÉs P = MÉ = MÉs(1- s)= PÈ (1- s) Pe = P - P = MÉss = P s È È PÈ (1- s) P P É · = < = = 1- s = (40) Ps PÈ PÈ És K. Gierlotka 27 Metody sterowania prdko[ci silników pier[cieniowych 2. Zmiana warto[ci napicia zasilania 2 3Usf Mk = ± 2 ëø öø 2 ' 2És ± Rs + Rs +(X + Xrà ) ìø ÷ø sà íø øø ' ' 2M k Rr + Rd M = sk = ± s sk 2 + 2 ' Rs +(X + Xrà ) sà sk s Problemy 1) maBy zakres sterowania prdko[ci, 2) niebezpieczeDstwo przeci\enia prdowego silnika Ps = 3UsIs cosÕs H" PÈ = MÉs Je\eli M = const. ’! Ps H" PÈ = const. çøUçø’! Is ‘! çø s K. Gierlotka 28 Metody sterowania prdko[ci silników pier[cieniowych 3. Zmiana warto[ci napicia zasilania silnika pier[cieniowego z rezystancj dodatkow w obwodzie wirnika Mm Us = f (±) 1) Problemy niebezpieczeDstwo przeci\enia prdowego silnika maBa sprawno[ napdu przy niskich warto[ciach prdko[ci silnika przy K. Gierlotka 29 Metody sterowania prdko[ci silników pier[cieniowych 4. UkBady kaskadowe W ukBadach kaskadowych moc elektryczna Pe obwodu wirnika silnika pier[cieniowego wykorzystuje si w jeden z nastpujcych sposobów: - przetwarza na moc mechaniczn, wBczajc bezpo[rednio lub po[rednio (przez przeksztaBtnik energoelektroniczny) do obwodu wirnika silnika inny silnik, sprz\ony mechanicznie z silnikiem pier[cieniowym, - przeksztaBca i zwraca do sieci zasilajcej. K. Gierlotka 30 Kaskadowe poBczenie dwóch silników asynchronicznych Prdko[ silnika M1: 2Àfs É1 = (1- s1) (1) p1 Silnik M2 zasilany jest napiciem o czstotliwo[ci fs2: fs2 = fss1 (2) Przy zaBo\eniu idealnego biegu jaBowego (s2 = 0) prdko[ silnika M2: 2Àfs2 2Àfss1 É2 = = (3) p2 p2 Poniewa\: É1 = É2 = É (4) to z równaD (1)  (4) otrzymuje si: 2Àfs É = (5) p1 + p2 K. Gierlotka 31 Kaskadowe poBczenie dwóch silników asynchronicznych PrzykBad zastosowania w napdzie przeno[nika ta[mowego Silniki: SZUc-196t (320 kW, 6 kV) Moc pobierana z sieci przy 50% wydajno[ci: " ukBad normalny poBczeD (ÉN, 50% zasypu ta[my) Ps=Ps1+Ps2=388kW " ukBad kaskady dwóch silników (0,5ÉN, 100% Dla przeno[nika z silnikami typu SZUr-126t zasypu ta[my) (400kW, 6 kV) dla 50% wydajno[ci Ps=Ps1=160kW przeno[nika zmniejszenie poboru mocy z Ps = 298 kW do Ps = 199 kW K. Gierlotka 32 Asynchroniczna kaskada przeksztaBtnikowa staBego momentu Schemat ukBadu i rozpByw mocy P = MÉ = MÉs(1- s) Pe = PÈ s = MÉss K. Gierlotka 33 Asynchroniczna kaskada przeksztaBtnikowa staBego momentu Równanie napi obwodu prdu wyprostowanego q q Ep = 2Er = 2Er0s = Ep0s 2À 2À E = -Ed = -Ed 0 cos± = f = Ed 0 cos(À -± )= E cos ² f 0 E = Ed 0 , ² = À -± f 0 q E = 2U f 0 2 t 2À Prdko[ biegu jaBowego M = 0 Ô! Ir = 0 Ô! Id = 0 Ô! Ep = E f E U2t f 0 s = cos ² = cos² = µ cos ² j Ep0 Er0 É = É (1 - s ) = É (1 - µ cos ² ) j s j s K. Gierlotka 34 Asynchroniczna kaskada przeksztaBtnikowa staBego momentu Charakterystyki mechaniczne Prdko[ biegu jaBowego M = 0 Ô! Ir = 0 Ô! Id = 0 Ô! Ep = Ef Ef 0 U2t sj = cos² = cos² = µ cos² Ep0 Er0 É = É (1 - s ) = És (1 - µ cos ² ) j s j K. Gierlotka 35 Rozruch silników asynchronicznych 3-fazowych Rozruch silnika asynchronicznego pier[cieniowego Problemy przy rozruchu ze zwartymi pier[cieniami: Du\y prd pobierany z sieci podczas rozruchu (zaBczenia silnika), mogcy spowodowa: - uszkodzenie pier[cieni [lizgowych i szczotek. Z tego powodu rozruch silnika pier[cieniowego ze zwartymi pier[cieniami nie jest dopuszczalny!, - zbyt du\e spadki napicia sieci, - zadziaBanie zabezpieczeD. MaBy moment rozruchowy K. Gierlotka 36 Rozruch rezystancyjny silnika asynchronicznego pier[cieniowego Mr max d" (0,7 ÷ 0,8)Mk Mr min e"1,1Mm K. Gierlotka 37 Rozruch rezystancyjny silnika asynchronicznego pier[cieniowego Obliczenie liczby stopni i warto[ci rezystancji rozruchowych ZaBo\enie: rozruch na cz[ci liniowej charakterystyki mechanicznej s<sk. Wówczas z wzoru Klossa: 2Mk 2Mk M = H" s (41) s sk sk + sk s Dla punktów b) oraz c) mo\na napisa: 2M 2Mk (42) k Mr min = s1 Mr max = s1 sk1 sk 2 Dzielc stronami powy\sze zale\no[ci: Mr max sk1 = (43) M sk r min 2 Mr max d" (0,7 ÷ 0,8)Mk Mr min e"1,1Mm K. Gierlotka 38 Rozruch rezystancyjny silnika asynchronicznego pier[cieniowego Obliczenie liczby stopni i warto[ci rezystancji rozruchowych - cd Dla punktów b) oraz c) mo\na napisa: Mr max sk1 = (43) M sk r min 2 Podobnie dla przeBczenia midzy punktami d) oraz e): Mr max sk 2 (44) = M sk3 r min i tak samo kolejno a\ do punktów h), i) Mr max skm = (45) M skN r min Mno\c stronami powy\sze zale\no[ci: m ëø öø Mr max sk1 sk 2 skm-1 skm sk1 (46) ìø ÷ø = ... = ìø Mr ÷ø sk 2 sk3 skm skN skN íø min øø Mr max d" (0,7 ÷ 0,8)Mk Mr min e"1,1Mm K. Gierlotka 39 Rozruch rezystancyjny silnika asynchronicznego pier[cieniowego Obliczenie liczby stopni i warto[ci rezystancji rozruchowych - cd m ëø öø Mr max sk1 sk 2 skm-1 skm sk1 (46) ìø ÷ø = ... = ìø Mr ÷ø sk 2 sk3 skm skN skN íø min øø Biorc pod uwag, \e: 2Mk 2Mk sN (47) M = sN ’! skN = N skN M N oraz z punktu a) dla Rd1: 2Mk 2M k Mr max = Å"1 ’! sk1 = (48) sk1 Mr max Zale\no[ (46) mo\na zapisa w postaci: m ëø öø M M r max N ìø ÷ø = (49) ìø Mr ÷ø M sN íø min øø r max i z powy\szej zale\no[ci liczba stopni rozruchowych m: M N ln M sN r max (50) m = M r max ln M K. Gierlotka r min 40 Rozruch rezystancyjny silnika asynchronicznego pier[cieniowego Obliczenie liczby stopni i warto[ci rezystancji rozruchowych - cd Mr max skm = (45) M skN r min Z zale\no[ci (45) oraz wzoru na po[lizg krytyczny otrzymuje si wyra\enie: Mr max skm Rdm + Rr = = (51) Mr min skN Rr i std rezystancja na m-tym stopniu rozruchowym: ëø M öø (52) ìø ÷ø Rdm = Rr ìø r max -1÷ø Mr íø min øø Rezystancj wirnika wyznacza si z równania Postpujc podobnie mo\na wyznaczy zale\no[ mocy w stanie znamionowym pracy: ogóln na rezystancj dodatkow na x-tym stopniu rozruchowym: sN 2 PeN = P sN = M ÉssN = M ÉN = 3I2N Rr ÈN N N 1- sN îøëø M öø(m-x+1) ùø (53) ïøìø ÷ø úø Rdx = Rr r max ÷ø -1 PN sN ïøìø Mr min úø Rr = øø (54) ðøíø ûø 2 3I2N (1- sN ) K. Gierlotka 41 Rozruch rezystancyjny silnika asynchronicznego pier[cieniowego Elektromechaniczne stany nieustalone silnika pier[cieniowego ZakBadajc, \e w stanie nieustalonym punkt pracy przemieszcza si po liniowej cz[ci charakterystyki mechanicznej silnika pier[cieniowego mo\na napisa: 2Mk 2Mk M (t) = s(t) = (És -É(t)) (55) sk skÉs Z powy\szej zale\no[ci oraz z równania ruchu: dÉ(t) (56) M (t) = Mm (t) + J dt Rozwizaniem równania (20) dla wymuszeD w postaci skoku jednostkowego jest zale\no[: otrzymuje si równanie: t t dÉ(t) Mm (t)Éssk ëø öø - - (57) Tm + É(t) = És - ÷ø Tm Tm (59) É(t) = Éu ìø1- e + É(0)e dt 2M k ìø ÷ø ìø ÷ø íø øø gdzie elektromechaniczna staBa czasowa Tm: gdzie prdko[ ustalona Éu: JÉssk Tm = (58) ëø öø sk 2M ìø ÷ø Éu = És ìø1- M k (60) 2Mk m ÷ø íø øø K. Gierlotka 42 Rozruch rezystancyjny silnika asynchronicznego pier[cieniowego Elektromechaniczne stany nieustalone silnika pier[cieniowego Podobnie mo\na otrzyma zale\no[ na przebieg momentu silnika: t t ëø öø - - ÷ø Tm Tm (61) M (t) = Mmìø1- e + M e p ìø ÷ø ìø ÷ø íø øø w której warto[ momentu silnika w chwili t=0+ 2Mk M = (És -É(0)) (62) p skÉs trx trx ëø öø - ìø1- e- ÷ø Tmx Tmx Czasy rozruchu M (trx ) = M = M + M e r min m r max (65) ìø ÷ø ìø ÷ø Dla rozruchu na x-tym stopniu mamy: íø øø i z powy\szej zale\no[ci: (63),(64) M = Mr max M (trx ) = Mr min p ln(Mr max - M ) m (66) trx = Tmx gdzie: trx - czas rozruchu na x-tym stopniu. ln(M - Mm ) r min Podstawiajc (63) i (64) do (61) mamy: JÉsskx (67) Tmx = gdzie: 2M k K. Gierlotka 43 Rozruch rezystancyjny silnika asynchronicznego pier[cieniowego t t ëø öø - - ÷ø Tm Tm É(t) = Éu ìø1- e + É(0)e (59) ìø ÷ø ìø ÷ø íø øø t t ëø öø - - ÷ø Tm Tm M (t) = Mmìø1- e + M e (61) p ìø ÷ø ìø ÷ø íø øø JÉsskx (67) Tmx = K. Gierlotka 2M 44 k Rozruch silnika asynchronicznego klatkowego Silniki klatkowe s przystosowane do bezpo[redniego wBczenia do sieci. Problem który powoduje konieczno[ w niektórych przypadkach stosowanie specjalnych metod i ukBadów rozruchowych: du\y prd pobierany z sieci podczas rozruchu (zaBczenia silnika), mogcy spowodowa: - zbyt du\e spadki napicia sieci, - zadziaBanie zabezpieczeD. Metody rozruchu silnika asynchronicznego klatkowego - Rozruch bezpo[redni - Obni\enie napicia zasilania - rozrusznik gwiazda/trójkt, - tyrystorowe ukBady rozruchowe, - (auto)transformatory rozruchowe, - WBczenie elementów biernych do obwodu stojana - dBawiki rozruchowe w obwodzie stojana, - UkBad Korndorfera - Rozruch czstotliwo[ciowy silników zasilanych z przeksztaBtników czstotliwo[ci K. Gierlotka 45 Rozruch silnika asynchronicznego klatkowego 1. Rozruch bezpo[redni Bezpo[rednie wBczenie silnika do sieci. Dopuszczalny gdy moc znamionowa silnika jest maBa w porównaniu z moc zwarciow sieci. Przyjmujc jako ograniczenie dopuszczalny spadek napicia w sieci spowodowany wBczeniem silnika mo\na skorzysta z zale\no[ci na okre[lenie maksymalnej mocy silnika, dla której rozruch bezpo[redni jest dopuszczalny: "u PN d" 0,8 Sz iroz(1- "u) w której:PN - moc znamionowa silnika, "u - wzgldna warto[ dopuszczalnego spadku napicia spowodowanego rozruchem, iroz=Iroz/IN - wzgldna warto[ prdu rozruchowego silnika, Sz - moc zwarciowa sieci zasilajcej. PrzykBad: "u=0,05; iroz=5 Ò! PN=0,0084Sz K. Gierlotka 46 Rozruch silnika asynchronicznego klatkowego 2. Rozrusznik Y/" " " " Warunki stosowania: - dla napicia znamionowego silnika równego napiciu sieci poBczenie uzwojeD w gwiazd, - maBa warto[ momentu obci\enia silnika podczas rozruchu. 2 ' 3Usf Rr M = îøëø Rr öø2 ùø ' 2 ' ÷ø úø Éssïøìø Rs + +(X + X ) sà rà ÷ø s ïøìø úø øø ðøíø ûø 1 MrozY = M roz" 3 Us Usf" = Us UsfY = 3 Us Us Is" = 3Isf" = 3 IsY = IsfY = Z 3Z 1 IsrozrY = Isrozr" 3 K. Gierlotka 47 Rozruch silnika asynchronicznego klatkowego 2. Rozrusznik Y/" " " " K. Gierlotka 48 Rozruch silnika asynchronicznego klatkowego 2. Rozrusznik Y/" " " " K. Gierlotka 49 Rozruch silnika asynchronicznego klatkowego 3. Tyrystorowe ukBady rozruchowe 2 Isrozr = f (Us ), M = f (Us ) K. Gierlotka 50 Rozruch silnika asynchronicznego klatkowego 4. Rozruch dBawikowy Usf Isrozr H" 2 ' ëø 2 Rr öø ' ìø ÷ø Rs + +(X + X + X ) sà d rà ìø ÷ø s íø øø 2 ' 3Usf Rr M = îøëø Rr öø2 ùø ' 2 ' ÷ø úø Éssïøìø Rs + +(X + X + X ) sà d rà ÷ø s ïøìø úø øø ðøíø ûø K. Gierlotka 51 Rozruch silnika asynchronicznego klatkowego 5. UkBad Korndorfera K. Gierlotka 52 Rozruch silnika asynchronicznego klatkowego 6. Rozruch czstotliwo[ciowy Mm 53

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
sciaga napedy
Jak ukryć napędy
Napędy opracowanie ulepszone
napędy
Napedy CD CD RW i DVD
napędy
Chapter 35 Asynchronous Programming csproj FileListAbsolute
napedy mchacniczne
Silnik asynchroniczny dobry opis ogarnijtemat com
Sciaga napedy wzory
układy asynchroniczne
Modemy asynchroniczne
silnik asynchr
HP Napędy
Napędy
napedy hydrostatyczne hydrokinetyczne02

więcej podobnych podstron