Глава 6 ЭЛЕКТРОПРИВОД

НА БАЗЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Асинхронный электропривод является самым массовым повсеместно применяемым видом привода. Это объясняется тем, что асинхронные двигатели (АД) просты в изготовлении и эксплуатации, имеют высокие технико-экономические показа­ тели и надежны в работе. Отечественной промышленностью АД выпускаются в виде серий разных модификаций и конструктив­ ного исполнения: общепромышленная серия 4А мощностью 0,06-400 кВт; серии 5А, 6 А и 7А с повышенным содержанием стали и меди; серия АН-2 мощностью до 2000 кВт; серия АВ мощностью до 8000 кВт; серия ДАЗО мощностью до 1250 кВт. Для крановых механизмов выпускаются АД серии MTF с фаз­ ным ротором и MTK.F с короткозамкнутым ротором. Двигатели серии АИ мощностью от 0,75 до 160 кВт имеют унифицирован­ ные по международным стандартам параметры. АД серии В и ВР предназначены для работы во взрывоопасных и пожаро­ опасных средах.

Основной областью применения АД до недавнего времени был нерегулируемый электропривод. В настоящее время в связи с разработкой и внедрением тиристорных преобразователей на­ пряжения и частоты все большее применение находит регули­ руемый асинхронный привод, не уступающий по качеству регу­ лирования электроприводу постоянного тока.

6.1.Электромеханические

имеханические характеристики АД

Схемы включения трехфазного АД приведены на рис. 6.1. Статор АД подключается к сети трехфазного переменного тока. В зависимости от конструктивного исполнения ротора различа­ ют АД с фазным и короткозамкнутым ротором. Конструкция фазного ротора позволяет включать в его цепь различные эле­ менты, например, резисторы, с помощью которых можно регу­ лировать скорость вращения двигателя, ограничивать пусковые токи и моменты.

Рис. 6.1. Схемы включения асинхронного двигателя: / - с фазным ротором; 2 - с корот­ козамкнутым ротором

Для получения выражений электромеханической и механи­ ческой характеристик АД используется Г-образная схема заме­

и приведенный ток ротора; U\ - фазное напряжение сети.

Электромеханическая характеристика АД представляет за­ висимость тока ротора от скольжения и непосредственно получа­ ется из схемы замещения

ного значения тока ротора, лежащая в области отрицательных скольжений;

U,

- асимптотическое значение тока ро­

тора при S -» ±00 .

Механическая характеристика АД - это зависимость мо­ мента от скольжения. Ее получают из потерь в роторе, которые определяют как разность электромагнитной и механической мощностей двигателя:

АР2 = Ръ- Рг - М ( с о 0 - с о ) .

Откуда электромагнитный момент АД

2со0 ( R , ± j R f + X l )

знак плюс соответствует двигательному режиму, а знак минус - генераторному режиму.

Механическая характеристика АД показана на рис. 6.4. Ха­ рактерные точки этой характеристики:

s = 0, со = со0, М = 0 - точ­ ка идеального холостого хода; s - 1 , о = 0, М - Мк з -

точка короткого замыкания, характеризует режим пуска;

s = sK М = Мкя ~ точка экстремума в режиме работы двигателя;

s = -sKy М = Мк.г - точка экстремума в режиме работы генератора;

Рис. 6.4. Механическая характери­

М = 0 - асимптотическое

стика АД

значение момента при s -> ±оо .