Система генератор - двигатель постоянного тока
В различных станках часто требуется бесступенчатое регулирование частоты вращения привода в пределах более широких, чем те, которые может обеспечить регулирование посредством изменения магнитного потока двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением. В этих случаях применяют более сложные системы электропривода.
На рис. 1 представлена схема регулируемого электропривода по системе генератор — двигатель (сокращенно Г — Д). В этой системе асинхронный двигатель АД непрерывно вращает генератор Г постоянного тока с независимым возбуждением и возбудитель В, представляющий собой маломощный генератор постоянного тока с параллельным возбуждением.
Двигатель постоянного тока Д приводит в движение рабочий орган станка. Обмотки возбуждения ОВГ генератора и ОВД двигателя питаются от возбудителя В. Изменяя реостатом 1 сопротивление цепи возбуждения генератора Г, меняют напряжение, подводимое к якорю двигателя Д, и тем самым регулируют частоту вращения двигателя. Двигатель при этом работает с полным и неизменным потоком, так как реостат 2 выведен.
При изменении напряжения U меняется частота вращения n 0 идеального холостого хода двигателя Д. Так как поток двигателя и сопротивление цепи его якоря не меняются, то угловой коэффициент b остается постоянным. Поэтому прямолинейные механические характеристики, соответствующие разным значениям U, расположены одна под другой и параллельны друг другу (рис. 2).
Рис. 1. Система генератор - двигатель постоянного тока (дпт)
Рис. 2. Механические характеристики системы генератор - двигатель постоянного тока
Они имеют больший наклон, чем характеристики такого же электродвигателя, питаемого от сети постоянного тока, так как в системе Г — Д напряжение U при неизменном токе возбуждения генератора с увеличением нагрузки снижается согласно зависимости:
где Ег и r г— соответственно э. д. с. и внутреннее сопротивление генератора.
По аналогии с асинхронными двигателями обозначим
Эта величина характеризует уменьшение частоты вращения двигателя при повышении нагрузки от нуля до номинальной. Для параллельных механических характеристик
Эта величина возрастает по мере уменьшения n0. При больших значениях sн заданные режимы резания будут значительно изменяться при случайных колебаниях нагрузки. Поэтому диапазон регулирования напряжением обычно не превышает 5:1.
С уменьшением номинальной мощности двигателей падение напряжения в них увеличивается, и механические характеристики получают больший наклон. По этой причине снижают диапазон регулирования напряжением системы Г — Д по мере уменьшения мощности (при мощностях менее 1 кВт до 3:1 или 2:1).
С уменьшением магнитного потока генератора на его напряжении в большей степени сказывается размагничивающее действие реакции его якоря. Поэтому характеристики, относящиеся к низким частотам вращения двигателя, фактически имеют больший наклон, чем механические характеристики.
Расширение диапазона регулирования достигается уменьшением магнитного потока двигателя Д посредством реостата 2 (см. рис. 1), производимым при полном потоке генератора Этому способу регулирования скорости соответствуют характеристики, расположенные выше естественной (см. рис. 2).
Общий диапазон регулирования, равный произведению диапазонов регулирования обоими способами, достигает (10 - 15). 1. Регулирование изменением напряжения является регулированием с постоянным моментом (поскольку магнитный поток двигателя остается неизменным). Регулирование изменением магнитного потока двигателя Д является регулированием с постоянной мощностью.
Перед пуском двигателя Д реостат 2 (см. рис. 1) полностью выводят, и поток двигателя достигает наибольшего значения. Затем реостатом 1 увеличивают возбуждение генератора Г. Это вызывает повышение напряжения, и скорость двигателя Д увеличивается. Если обмотку ОВГ включить сразу на полное напряжение UB возбудителя В, то ток в ней, как во всякой цепи, обладающей индуктивностью и активным сопротивлением, будет нарастать:
где rв — сопротивление обмотки возбуждения, LB — ее индуктивность (влиянием насыщения магнитопровода пренебрегаем).
На рис. 3, а (кривая 1) представлен график зависимости тока возбуждения от времени. Ток возбуждения нарастает постепенно; скорость нарастания определяется соотношением
где Тв — электромагнитная постоянная времени обмотки возбуждения генератора; имеет размерность времени.
Рис. 3. Изменение тока возбуждения в системе Г—Д
Изменение напряжения генератора при пуске имеет примерно такой же характер, как и изменение силы тока возбуждения. Это дает возможность автоматического прямого пуска двигателя с выведенным реостатом 1 (см. рис. 1).
Нарастание тока возбуждения генератора часто ускоряют (форсируют), прикладывая в начальный момент к обмотке возбуждения напряжение, превышающее номинальное. Процесс нарастания возбуждения будет при этом протекать по кривой 2 (см. рис. 3, а). Когда сила тока в обмотке достигнет величины Iв1 равной установившейся силе тока возбуждения при номинальном напряжении, напряжение на обмотке возбуждения уменьшают до номинального. Время нарастания тока возбуждения до номинального уменьшается.
Система генератор — двигатель позволяет осуществить торможение с рекуперацией. Для торможения необходимо, чтобы ток в якоре изменил свое направление. Момент при этом также изменит знак и вместо движущего станет тормозным. Торможение возникает при увеличении магнитного потока электродвигателя реостатом 2 или при уменьшении напряжения генератора реостатом 1. В обоих случаях э. д. с. Е двигателя становится выше напряжения U генератора. При этом двигатель Д работает в генераторном режиме и приводится во вращение кинетической энергией движущихся масс, а генератор Г работает в двигательном режиме, вращая со сверхсинхронной скоростью машину АД, которая при этом переходит в режим генератора и отдает энергию в сеть.
Торможение с рекуперацией можно осуществить и без воздействия на реостаты 1 и 2. Можно просто разомкнуть цепь возбуждения генератора (например, переключателем 3). При этом ток в замкнутой цепи, состоящей из обмотки возбуждения генератора и резистора 6, будет постепенно уменьшаться
где R — сопротивление резистора 6.
График, соответствующий этому уравнению, приведен на рис. 3, б. Постепенное уменьшение тока возбуждения генератора в данном случае равносильно увеличению сопротивления реостата 1 (см. рис.1) и вызывает рекуперативное торможение. В данной схеме резистор 6, включенный параллельно обмотке возбуждения генератора, является разрядным. Он предохраняет изоляцию обмотки возбуждения от пробоя в случае внезапного аварийного обрыва цепи возбуждения.
При обрыве цепи возбуждения магнитный поток машины резко уменьшается, наводит в витках обмотки возбуждения э. д. с. самоиндукции настолько большую, что она может вызвать пробой изоляции обмотки. Разрядный резистор 6 создает контур, в котором э. д. с. самоиндукции обмотки возбуждения вызывает ток, замедляющий уменьшение магнитного потока.
Падение напряжения на разрядном резисторе равно напряжению на обмотке возбуждения. Чем меньше величина разрядного сопротивления, тем меньше будет напряжение на обмотке возбуждения при разрыве цепи. Вместе с тем при уменьшении величины сопротивления разрядного резистора возрастают непрерывно протекающий по нему в нормальном режиме ток и потери в нем. При выборе величины разрядного сопротивления должны быть учтены оба указанных положения.
После отключения обмотки возбуждения генератора на его зажимах вследствие остаточного магнетизма сохраняется некоторое небольшое напряжение. Оно может вызвать медленное вращение двигателя с так называемой ползучей скоростью. Для устранения этого явления обмотку возбуждения генератора после отключения от возбудителя присоединяют к зажимам генератора так, чтобы напряжение от остаточного магнетизма вызвало в обмотке возбуждения генератора размагничивающий ток.
Для реверса электродвигателя Д меняют направление тока в обмотке возбуждения ОВГ генератора Г посредством переключателя 3 (или иного аналогичного устройства). Вследствие значительной индуктивности обмотки ток возбуждения при этом постепенно уменьшается, меняет направление, а затем постепенно нарастает.
Процессы пуска, торможения и реверса двигателя в рассматриваемой системе отличаются высокой экономичностью, так как их осуществляют без применения реостатов, включенных в цепь якоря. Двигатель пускают и тормозят с помощью легкой и компактной аппаратуры, управляющей лишь небольшими токами возбуждения. Поэтому данную систему "генератор - двигатель постоянного тока" целесообразно использовать для работы с частыми пусками, торможениями и реверсами.
Основными недостатками системы генератор - двигатель постоянного тока являются относительно низкий коэффициент полезного действия, высокая стоимость и громоздкосгь, определяемые наличием в системе большого числа электрических машин. Стоимость системы превышает стоимость одного короткозамкнутого асинхронного двигателя такой же мощности в 8 — 10 раз. Кроме того, такая система электропривода требует много места.
Статьи и схемы
Полезное для электрика
Моя профессия электрик
http://electricalschool.info
legkoe-delo.ru
Принципиальная схема системы изображена на рис. 
Уравнение механической характеристики двигателя в системе ГД можно получить из уравнения равновесия ЭДС в якорной цепи. 
Выразив токiя через момент двигателя получим: 
или
Здесь – модуль статической жесткости механической характеристики двигателя в системе ГД. Уравнение механической характеристики двигателя для статического режима можно представить в виде: 
или
или
. Здесь ФНД – номинальный поток двигателя. Семейство механических характеристик двигателя в системе ГД, соответствующее различным значениям ЭДС генератора при синхронном гонном двигателе, изображено на рис. Характеристика двигателя при питании его от сети с U=UH изображена пунктиром. Режимы работы, торможение, расчет хар-к, основные показатели. Изменяя поток возбуждения (его ЭДС) можно осущ-ть непрерывное плавное упр-ие моментом и скоростью ЭПа во всех 4-х квадрантах коорд. системы при =const. На рис. показано в 1-м квадранте семейство хар-к при ЕГ=var.
Двигательному режимусоответствует область, заштрихованная в 1 и 3 квадрантах.Режиму динамическому торможениюсоответствует одна характеристика, проходящая через начало координат.Режиму противовключениясоответствует область между осью моментов и характеристикой динамического торможения во 2 и 4 квадрантах.Генераторному режиму с рекуперацией энергии в сетьсоответствует область во 2 и 4 квадрантах, заключенная между осью скоростей и характеристикой динамического торможения.
Основным способом торможения двигателя в системе ГД является торможение с отдачей энергии в сеть. Если уменьшать возбуждения генератора, то ЭДС двигателя станет больше ЭДС генератора. Двигатель превратиться в генератор. Ток в якорной цепи определяемый разностью: 
Расчет характеристик двигателя в системе ГД без обратных связей можно выполнить используя уравнения: 
и
. Порядок расчета следующий:1. Определяется номинальная ЭДС генератора, соответствующая номинальной нагрузке
2. Определяется0 двигателя, соответствующая основной характеристике: 
. 3. По уравнению электромеханической или механической характеристики находится скорость двигателя при номинальной нагрузке (приIH или МН). Через 2 точки с координатами 
;
или
и
;
проводится основная характеристика. 4. Для расчета характеристик, соответствующих другим0, определяется ЭДС генератора при заданных скоростях Х двигателя и соответствующая этой ЭДС скорость 0Х: 
. Далее расчет ведется в соответствие с п.3. 5. Определяется поток возбуждения генератора, создающий ЭДСEГХ: 
, где
.Г – скорость вращения генератора. N, П, а – число витков обмотки якоря, число пар полюсов и число пар параллельных ветвей обмотки якоря генератора.6. По кривой намагничивания генератора находятся соответствующий потоку ФГХ ток возбуждения IВХ или 
.7. Рассчитывается необходимое напряжение возбуждения
, где
, если зависимость потока от тока дана в относительных единицах.Достоинства системы ГД: Отсутствуют громоздкие пусковые реостаты и потери в них; Управление процессами перенесено в цепи возбуждения, имеющие небольшие токи, что облегчает и удешевляет аппаратуру; Сравнительно высокий диапазон регулирования. Недостатки системы ГД: Высокая установленная мощность, превышающая в 3 раза мощность приводного двигателя; Сравнительно низкий КПД, равный 
; Повышенная крутизна механических характеристик; Высокая первоначальная стоимость машинного оборудования.
studfiles.net
Тиристорные электроприводы постоянного тока
Следующим шагом в развитии электропривода постоянного тока было создание в 1890-е годы системы генератор—двигатель. В этом электроприводе питание двигателя производится от мотор - генераторной (М—G) установки [1, 2]. Приводной двигатель М вращает генератор G с постоянной скоростью. Скорость рабочего двигателя изменяется в широких пределах в соответствии с изменением напряжения якоря генератора, зависящим от его потока возбуждения. При регулировании скорости двигателя по напряжению якоря его магнитный поток может поддерживаться постоянным, при этом не стоит столь остро проблема коммутации. Структура системы генератор—двигатель представлена на рис. 1.2, а ее характеристики в режимах работы с постоянным допустимым моментом или мощностью — на рис. 1.3. В режиме работы с постоянным моментом регулируется напряжение якоря двигателя, а его поток поддерживается постоянным. В режиме работы с постоянной мощностью поддерживается напряжение якоря на требуемом
|
|
Рис. 1.3. Регулирование с постоянным моментом и мощностью в системе генератор—двигатель
Уровне, а регулирование производится по цепи возбуждения. Данная - система впервые обеспечила выполнение таких требований к приводу, как широкий диапазон и высокая точность регулирования при надежной коммутации.
Между тем продолжалось развитие электропривода переменного тока, а также систем производства, распределения и преобразования энергии переменного тока. Усовершенствованные к То, му времени двигатели переменного тока привлекали своей простотой и благоприятными массогабаритными показателями. Вместо отслуживших систем постоянного тока на, развивающихся предприятиях для нерегулируемых электроприводов переменного тока внедрялись соответствующие системы электроснабжения. На вновь строящихся заводах применялись исключительно системы переменного тока. Даже на старых предприятиях системы электроснабжения были переведены на переменный ток. В механизмах с регулируемой скоростью на базе системы генератор—двигатель в качестве приводного двигателя стали использоваться машины переменного тока, как показано на рис. 1.4.
|
|
| О Управление напряжением якоря |
| Управление Потопом* Возбуждения |
На заре своего развития системы генератор—двигатель не имела специфического конструктивного облика. Отдельные ее элементы устанавливались и связывались воедино соответственно предоставляемым производственным площадям. В начале 40-х годов появились модульные конструкции системы генератор—двигатель. Приводной двигатель с генератором и регулирующая аппаратура были объединены в общий блок управления электроприводом.
| Сеть
Машина переменного тока Рис. 1.4. Система генератор—двигатель с приводным двигателем переменного Тока |
Для системы генератор—двигатель характерны следующие достоинства:
1) возможность регулирования скорости в обоих направлениях во всем допустимом для двигателя диапазоне;
2) естественная рекуперация энергии в сеть в генераторных режимах работы двигателя;
3) возможность больших кратковременных перегрузок;
4) отсутствие пульсаций якорного тока.
Вместе с тем данной системе присущи следующие недостатки:
1) Высокие капитальные затраты;
2) сравнительно низкий КПД, не превышающий 80 %;
3) большие габариты;
4) необходимость периодической проверки и смазки.
Схема подключения элктроприводов серии ЭТУ: Изготавливаем электропривода тиристорные под заказ, есть в наличии электропривода: ЭТУ-2-2 3747Д ЭПУ-2-2 302М и другие Контакты для заказов: [email protected] или по тел. +38 050 4571330 …
Токовая, защита преобразователя может быть обеспечена с помощью автоматического выключателя, включенного в его цепь питания. При частом срабатывании автоматического выключателя его контакты быстро выходят из строя. Более того, его быстродействие …
Производим и продаем электроприводы ЭТУ, ЭПУ для двигателей постоянного тока, тел./email +38 050 4571330 / [email protected] Выходное напряжение преобразователей, схемы которых представлены на рис. Б.1—Б. З и Б.5, зависят от …
msd.com.ua
Количество просмотров публикации Система генератор – двигатель (ГД). - 78
В системе ГД в качестве управляемого преобразователя используется генератор постоянного тока независимого возбуждения, приводимый во вращение асинхронным или синхронным двигателем. Принципиальная схема системы изображена на рис. В качестве приводного двигателя рабочей машины используется ДНВ.
Пуск системы осуществляется включением сетевого (гонного) двигателя, вращающего генератор. Размещено на реф.рфПриводной двигатель перед этим должен быть полностью возбужден, ᴛ.ᴇ. его магнитный поток должен быть номинальным. Напряжение на обмотке возбуждения генератора ГПТ должно быть равно 0. При подаче напряжения на обмотку возбуждения генератора и его увеличении, он будет развивать ЭДС, появится напряжение на якоре ДПТ и последний будет разгоняться. При номинальном возбуждении генератора напряжение на якоре ДПТ номинальное.
В случае гонного АД с увеличением нагрузки на валу приводного ДПТ возрастает тормозной момент ГПТ, что приводит к снижению скорости гонного АД, следовательно, снижению скорости ГПТ и его ЭДС, что сказывается и на скорости ДПТ. В мощных электроприводах по системе ГД это снижение составляет (1,5¸2)%.
Преимуществом асинхронного гонного двигателя является простота͵ надежность, малая колебательность. Достоинством гонного синхронного двигателя является его меньшая критичность к колебаниям напряжения сети, возможность работать с опережающим током. Обычно СД используется при мощностях генератора в сотни и тысячи кВт.
Питание обмотки возбуждения ГПТ в современных системах ГД, осуществляется от тиристорного или транзисторного ТВ. Основным видом ТВ является тиристорный преобразователь с раздельным управлением комплектами вентилей. Зависимость выходного напряжения управления UУ изображена на рис. Ее рабочий участок без особой погрешности можно считать линейным. Динамические процессы ТВ описывается уравнением.
, где
- коэффициент усиления тиристорного возбудителя по напряжению.
Пренебрегая гистерезисом магнитной цепи генератора и считая его ненасыщенным, для линейного участка зависимости EГ=f(UВГ), можно написать:
, где
-при wГ=const;
Уравнение механической характеристики двигателя в системе ГД можно получить из уравнения равновесия ЭДС в якорной цепи.
, где еГ и е -соответственно ЭДС генератора и противо ЭДС двигателя.
Т.к. , где Ф – поток двигателя
то .
Здесь
Выразив ток iя через момент двигателя получим: или
Здесь b – модуль статической жесткости механической характеристики двигателя в системе ГД.
Уравнение механической характеристики двигателя для статического режима можно представить в виде: или
или
Здесь ФНД – номинальный поток двигателя.
Семейство механических характеристик двигателя в системе ГД, соответствующее различным значениям ЭДС генератора при синхронном гонном двигателе, изображено на рис.
Жесткость основной характеристики двигателя ~ в 2 раза меньше, чем при питанием его от сети с U=const, вследствие того, что в якорной цепи кроме сопротивления якоря двигателя имеется еще и сопротивление якоря генератора, а они ~ одинаковы, т.к. мощность генератора лишь немногим больше мощности двигателя. Но скорость идеального холостого хода, двигателя в разомкнутой системе ГД больше, чем при питании двигателя от сети с U=const, т.к. номинальная ЭДС генератора, определяющая w0 двигателя, больше, чем номинальное напряжение двигателя, определяющее w0 при питании его от сети, ᴛ.ᴇ.
, ибо
.
Характеристика двигателя при питании его от сети с U=UH изображена пунктиром.
Изменяя поток возбуждения генератора, следовательно, его ЭДС, можно осуществить непрерывное плавное управление моментом и скоростью электропривода во всех 4-х квадрантах координатной системы при b=const. На рис. показано в 1-м квадранте семейство характеристик при ЕГ=var. В разомкнутой системе ГД за счёт изменения ЕГ можно получить диапазон регулирования скорости двигателя примерно 10:1. Изменяя же поток двигателя, можно увеличить скорость примерно еще в 3 раза. Т.о. общий диапазон регулирования скорости в такой системе примерно 30:1. На рис. показаны характеристики двигателя и в зоне изменения ФДВ. Οʜᴎ расположены выше основной и жесткость их изменяется.
Механические характеристики двигателя в системе ГД при асинхронном гонном двигателе будут не параллельны, т.к. при изменении нагрузки на валу приводного двигателя будет изменяться скорость гонного двигателя, следовательно и ЭДС генератора, что сказывается и на скорости приводного двигателя. Обычно непараллельностью характеристик при расчетах пренебрегают.
Двигатель в системе ГД может работать во всех режимах. Двигательному режиму соответствует область, заштрихованная в 1 и 3 квадрантах. Режиму динамическому торможению соответствует одна характеристика, проходящая через начало координат. Режиму противовключения соответствует область между осью моментов и характеристикой динамического торможения во 2 и 4 квадрантах.
Генераторному режиму с рекуперацией энергии в сеть соответствует область во 2 и 4 квадрантах, заключенная между осью скоростей и характеристикой динамического торможения.
Основным способом торможения двигателя в системе ГД является торможение с отдачей энергии в сеть. В случае если уменьшать или снять возбуждения генератора, то ЭДС двигателя станет больше ЭДС генератора. Двигатель превратиться в генератор. Размещено на реф.рфТок в якорной цепи определяемый разностью: изменит направление на противоположное. Генератор превратиться в двигатель, работающий с ослабленным магнитным потоком. Скорость его увеличится и он будет раскручивать гонный двигатель со сверхсинхронной скоростью. Гонный двигатель превращается в генератор. Размещено на реф.рфОн будет отдавать в сеть активную энергию, потребляя из сети реактивную энергию.
Кинетическая энергия вращающихся инерционных масс приводным двигателем преобразуется в электрическую, поскольку он теперь работает генератором. В сеть отдается эта энергия за исключением потерь, имеющих место во всех элементах электропривода.
С помощью приведенных выше уравнений динамики для цепи возбуждения генератора, тиристорного возбудителя, уравнения механической характеристики двигателя и уравнения движения электропривода при жестких механических связях, можно построить структурную схему системы ГД, которая имеет вид.
Отпираясь на ранее сделанный анализ переходных процессов в эл.приводе с линейной механической характеристикой при
или
, можно сказать, что если изменять UУ по закону, обеспечивающему линейное нарастание ЭДС генератора, то в системе ГД
и зависимости
и
будут иметь при прочих равных условиях тот же характер, как и в случае
. Отличие структуры системы ГД от рассмотренной ранее структуры разомкнутой системы является наличие в цепи формирования управляющего воздействия 2-х инерционных звеньев с постоянным ТТВ и ТГ=ТВ. При вентильном возбуждении ТТВ@0,01с, а ТВ=(1¸4)с. По этой причине величиной ТВ можно пренибречь и структурную схему системы ГД представить в виде:
Из нее следует, что при изменении управляющего воздействия скачком ЭДС генератора и скорость w0 двигателя в системе ГД изменяются по закону, определяемому переходной функцией апериодического звена с постоянной ТГ=ТВ.
Достоинства системы ГД:
1. Отсутствуют громоздкие пусковые реостаты и потери в них.
2. Управление процессами перенесено в цепи возбуждения, имеющие небольшие токи, что облегчает и удешевляет аппаратуру.
3. Сравнительно высокий диапазон регулирования.
Недостатки системы ГД:
1. Высокая установленная мощность, превышающая в 3 раза мощность приводного двигателя.
2. Сравнительно низкий КПД, равный .
3. Повышенная крутизна механических характеристик.
4. Высокая первоначальная стоимость машинного оборудования.
referatwork.ru
С помощью гибкой системы генератор-двигатель (Вард-Леонарда), которая не имеет себе подобных, можно надежно регулировать частоту вращения якоря двигателя.
Рис. 14.13. Система контроля частоты вращения генератор-двигатель (Вард-Лео-
нарда):
1 — выпрямитель; 2 — трансформатор; 3 — приводной двигатель переменного тока; 4 — генератор постоянного тока; 5 — обмотка возбуждения генератора; 6 — обмотка возбуждения двигателя; 7 — исполнительный двигатель постоянного тока; 8 — реостат управления
Система состоит из приводного двигателя, который всегда работает с постоянной частотой вращения и вращает якорь генератора постоянного тока (рис. 14.13). Генератор дает питание для исполнительного двигателя постоянного тока. Изменение тока возбуждения генератора вызывает изменение его выходного напряжения. Таким образом, частота вращения исполнительного двигателя может изменяться от нуля до максимального значения. Вследствие того что регулирование частоты вращения двигателя достигается путем изменения тока возбуждения генератора, аппаратура управления может работать при малых значениях тока. С помощью потенциометра или реостата в цепи возбуждения генератора можно изменять выходное напряжение от нуля до максимального значения и наоборот. Исполнительный двигатель имеет постоянную систему возбуждения, следовательно, значение частоты вращения двигателя зависит от выходного напряжения генератора.
В зависимости от основного назначения исполнительного двигателя обмотки последовательного возбуждения могут быть использованы для двигателя или генератора. При дополнительном переключении это может привести к реверсированию исполнительного двигателя в зависимости от включения обмоток последовательного возбуждения.
В качестве двигателя привода или первичного двигателя для системы генератор-двигатель может быть использован двигатель переменного тока, двигатель постоянного тока, дизель и т. п. В данной системе может быть применен любой привод с постоянной или почти постоянной частотой вращения, так как его назначение заключается только во вращении ротора генератора с постоянной частотой вращения.
Используемая литература: "Основы судовой техники" Автор: Д.А. Тейлор
Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ
Пароль на архив: privetstudent.com
privetstudent.com
Цель:Сформировать умение анализировать и регулировать работу системы двигатель – генератор.
По окончании выполнения лабораторной работы студент должен
знать:
- назначение, устройство и принцип действия электрических машин, используемых в системе двигатель – генератор;
- принцип обратимости и потери вращающихся электрических машин;
- безопасные условия эксплуатации;
уметь:
- анализировать и регулировать электрическую схему системы двигатель – генератор.
Основные теоретические положения:
По назначению электрические машины делятся на генераторы и двигатели. Генераторы вырабатывают электрическую энергию, поступающую в энергосистему; двигатели создают механический вращающий момент на валу, который используется для привода различных механизмов и транспортных средств.
Электрические машины обратимы. Это значит, что одна и та же машина может работать и как генератор, и как двигатель. Генератор и двигатель отличаются расчетными и конструктивными особенностями. Поэтому использование двигателя в качестве генератора или генератора в качестве двигателя приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик машин, в частности к снижению КПД.
Для понимания сущности работы электрической машины необходимо вспомнить физические законы, которыми описываются основные электромагнитные явления: закон электромагнитной индукции, закон Био-Савара, закон Ампера. Эти законы вместе с законами Кирхгофа и Ома позволяют описать основные процессы, происходящие электрических машинах.
Работа любой электрической машины характеризуется взаимодействием двух направленных навстречу друг к другу вращающих моментов, один из которых создается механическими, а другой электромагнитными силами. Кроме того, работа двигателя и генератора характеризуется взаимодействием напряжения сети и ЭДС, возникающей в обмотке якоря.
Электроприводом называется электромеханическое устройство, предназначенное для электрофиксации и автоматизации рабочих процессов.
Электропривод состоит из преобразующего, электродвигательного, передаточного и управляющего устройств. Преобразующее устройство преобразует напряжение, ток или частоту напряжения.
В электродвигательном устройстве происходит преобразование электрической энергии в механическую. Передаточное устройство служит для измерения скорости до значения, необходимого рабочему механизму. Оно может быть выполнено в виде редуктора, т. е. неуправляемым. Управляемое устройство представляет собой коробку передач с электромагнитными муфтами, изменяющими ее передаточное число.
Управляющее устройство регулирует работу всех блоков электропривода, изменяя мощность на валу рабочего механизма, значение и частоту напряжения, схему включения электродвигателя, передаточное число коробки передач, направление вращение электродвигателя.
Система электропривода, в которой для питания цепи якоря двигателя постоянного тока используется отдельный электромашинный генератор, обеспечивающий возможность изменения ЭДС в широких пределах, называется системой генератор – двигатель (Г-Д).
К недостаткам системы Г-Д относятся:
1) необходимость в двукратном преобразовании энергии;
2) наличие двух машин в преобразовательном агрегате;
3) значительные габариты и масса установки, необходимость в фундаменте для преобразовательного агрегата.
4) высокие капитальные и эксплуатационные расходы.
Поэтому эту систему используют при мощности привода более 5 мВт на таких мощностях система Г-Д во многом выигрывают перед системой ТП-Д (тиристорный преобразователь-двигатель).
Порядок выполнения работы:
1. Выполнить задание лабораторной работы.
2. Составить отчет.
3. Ответить на контрольные вопросы.
Ход работы:
Электрическая схема стенда приведена на рисунке 101.
Лабораторная установка содержит: двигатель переменного тока, генератор переменного тока, тумблер с тремя переключениями, 6 диодов, тахометр, переменный резистор для регулировки оборотов вращения.
Рисунок 101 – Электрическая схема стенда
Задание.
- Подключить установку к источнику питания.
- Включить на прогрев осциллограф.
- Включить тумблер 8А.
- Наблюдать показания прибора РА.
- Выключить, переключить тумблер 8А, включить, наблюдать показания прибора.
- Перебросить приводной ремень, включить, произвести замеры.
- Подключить осциллограф поочередно к гнездам X1, Х2, ХЗ, Х4, Х5.
- Выключить тумблеры.
- Выключить питание.
Контрольные вопросы:
1. На чем основан принцип работы электрических машин?
2. Что означает обратимость электрических машин?
3. Что называется электроприводом?
4. Из чего состоит электропривод?
5. Что регулирует управляющее устройство?
6. Какова область применения системы генератор – двигатель?
Практическая работа №3
cyberpedia.su
