Электрический привод (200,00 руб.)

Стр.2

Стр.221

Стр.222

Стр.223

УДК 62-83(075.8) ББК 31.291я73 Д30 Дементьев Ю.Н. Д30 Электрический привод: учебное пособие / Ю.Н. Дементьев, А.Ю. Чернышев, И.А. Чернышев; Томский политехнический университет. – 2-е изд. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. – 224 с. ISBN 978-5-4387-0194-1 В пособии изложены основы теории электропривода. Рассмотрены принципы действия разомкнутых и замкнутых систем электроприводов постоянного и переменного тока. Представлена методика и примеры расчета параметров двигателей, статических и динамических характеристик электроприводов. Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 140604 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» направления подготовки 140600 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии», и может быть рекомендовано студентам, обучающимся по специальности 140211 «Электроснабжение» направления подготовки 140200 «Электроэнергетика». УДК 62-83(075.8) ББК 31.291я73 Рецензенты Доктор технических наук, профессор Томского университета систем управления и радиоэлектроники В.А. Бейнарович Кандидат технических наук, доцент Северского технологического института Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» В.Б. Терёхин ISBN 978-5-4387-0194-1 © ГОУ ВПО НИ ТПУ, 2010 © Дементьев Ю.Н., Чернышев А.Ю., Чернышев И.А., 2010 © Оформление. Издательство Томского политехнического университета, 2013

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение......................................................................................................................... 3 1. Основные понятия и определения........................................................................... 4 1.1. Общие положения................................................................................................ 4 1.2. Современный автоматизированный электропривод и тенденции его развития................................................................................... 7 Контрольные вопросы и задания ............................................................................. 8 2. Механика электропривода......................................................................................... 9 2.1. Уравнение механического движения............................................................... 9 2.2. Механические характеристики электродвигателей.................................... 11 2.3. Механические характеристики производственных механизмов ........... 13 2.4. Статическая устойчивость механического движения................................ 17 2.5. Приведение моментов к одной оси вращения............................................. 18 2.6. Приведение моментов инерции к одной оси вращения ............................ 20 Контрольные вопросы и задания ........................................................................... 21 3. Электропривод с двигателями постоянного тока................................................ 22 3.1. Схема включения и статические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения............................................ 22 3.2. Статическая и динамическая характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения .................................................................... 27 3.3. Определение параметров двигателя постоянного тока независимого возбуждения по каталожным данным........................................................... 28 3.4. Регулирование скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Общие положения ................................................................... 33 3.5. Регулирование скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения с помощью резисторов в цепи обмотки якоря.................. 34 3.6. Регулирование скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения изменением напряжения обмотки якоря............................. 36 3.7. Регулирование скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения изменением потока возбуждения.......................................... 38 3.8. Схема включения и статические характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения .................................. 41 3.9. Регулирование скорости двигателя постоянного тока последовательного возбуждения с помощью резисторов в цепи обмотки якоря..................................................................................................... 45 3.10. Регулирование скорости двигателя постоянного тока последовательного возбуждения изменением напряжения................... 47 3.11. Изменение направления вращения двигателя постоянного тока последовательного возбуждения ................................................................. 49 3.12. Переходные процессы в электроприводах с двигателями постоянного тока ............................................................................................. 50 3.13. Принципы автоматизации управления в релейно-контакторных электроприводах с двигателями постоянного тока ................................. 60 221

Стр.221

3.13.1. Управление пуском двигателя постоянного тока по принципу скорости ............................................................................. 61 3.13.2. Управление пуском двигателя постоянного тока по принципу времени............................................................................... 62 3.13.3. Управление пуском двигателя постоянного тока по принципу тока...................................................................................... 64 Контрольные вопросы и задания ........................................................................... 66 4. Системы «преобразователь-двигатель постоянного тока».............................. 68 4.1. Общие положения.............................................................................................. 68 4.2. Система «генератор-двигатель»...................................................................... 68 4.3. Электроприводы с полупроводниковыми преобразователями ............... 70 4.3.1. Система «тиристорный преобразователь-двигатель» ........................ 72 4.3.2. Электроприводы постоянного тока с транзисторными преобразователями..................................................................................... 78 Контрольные вопросы и задания ........................................................................... 81 5. Электропривод с двигателями переменного тока ............................................... 82 5.1. Асинхронный двигатель................................................................................... 82 5.1.1. Схема включения, электромеханические и механические характеристики асинхронных двигателей ............................................ 82 5.1.2. Определение параметров схемы замещения асинхронного двигателя по справочным данным.......................................................... 88 5.1.3. Определение параметров схемы замещения асинхронного двигателя по каталожным данным......................................................... 91 5.1.4. Динамическая механическая характеристика асинхронного двигателя.......................................................................... 100 5.1.5. Регулирование скорости асинхронного двигателя изменением добавочного активного сопротивления в цепи обмотки ротора .. 104 5.1.6. Асинхронный электропривод с фазовым регулированием угловой скорости...................................................................................... 106 5.1.7. Тиристорные пусковые устройства в электроприводах с асинхронными двигателями................................................................ 115 5.1.8. Системы частотного регулирования угловой скорости короткозамкнутого асинхронного двигателя ...................................... 118 5.1.9. Преобразователи частоты с непосредственной связью....................... 119 5.1.10. Автономные инверторы тока ............................................................... 121 5.1.11. Автономные инверторы напряжения................................................. 124 5.1.12. Асинхронный электропривод с частотным регулированием угловой скорости .................................................................................... 127 5.2. Синхронный двигатель ................................................................................... 136 5.2.1. Схема включения, особенности конструкции синхронных двигателей .................................................................................................. 137 5.2.2. Электромеханические свойства неявнополюсных синхронных двигателей .................................................................................................. 139 222

Стр.222

5.2.3. Электромеханические свойства явнополюсных синхронных двигателей .......................................................................... 142 5.2.4. Пуск и синхронизация синхронных двигателей................................ 146 5.2.5. Регулирование скорости синхронных двигателей ............................ 150 Контрольные вопросы и задания ......................................................................... 154 6. Замкнутые системы электроприводов................................................................ 155 6.1. Электроприводы постоянного тока.............................................................. 155 6.1.1. Система «преобразователь-двигатель постоянного тока с токовой отсечкой».................................................................................. 156 6.1.2. Электромеханические характеристики системы «преобразователь-двигатель с токовой отсечкой» ............................ 158 6.1.3. Система «преобразователь-двигатель с отрицательными обратными связями по скорости и току с отсечками»............................................ 170 6.1.4. Электропривод постоянного тока с подчиненным регулированием......................................................................................... 174 6.2. Электроприводы переменного тока с асинхронными двигателями......... 182 6.2.1. Асинхронные электроприводы с регулированием напряжения обмоток статора ........................................................................................ 182 6.2.2. Структурная схема асинхронного электродвигателя, управляемого по цепи обмоток статора изменением напряжения......................................................... 184 6.2.3. Структурная схема асинхронного электропривода с регулированием напряжения статора ............................................... 188 6.2.4. Система «преобразователь частоты – асинхронный двигатель с положительной обратной связью по току» ..................................... 196 6.2.5. Частотное управление асинхронным электроприводом со скалярной IR-компенсацией.............................................................. 198 6.2.6. Частотное управление асинхронным электроприводом с векторной IR-компенсацией................................................................ 202 6.2.7. Частотное управление асинхронным электроприводом с компенсацией момента и скольжения .............................................. 208 6.2.8. Система векторного управления асинхронным электроприводом без датчика скорости.............................................. 210 6.2.9. Система векторного управления асинхронным электроприводом с датчиком скорости............................................... 215 Контрольные вопросы и задания ......................................................................... 217 Список используемой литературы....................................................................... 219 223

Стр.223