Аннотация
Статья посвящена обзору электрических машин в современных регулируемых электроприводах. Преимущества комплекса "управляемый преобразователь-двигатель", например, переменная частота синхронного привода. Определены эффекты по более эффективному использованию активных материалов в электрической машине и снижению электрических потерь за счет изменения воздушного зазора между ротором и статором и канавкой ротора. Обзор двух вариантов силовых цепей в синхронном электроприводе переменной частоты с двойными силовыми машинами. В статье также показаны дополнительные возможности индукционного электропривода с современными преобразователями частоты на примере электропривода транспортных роликовых конвейеров электросварочного трубного цеха. Нетрадиционная конструкция электромашины и преобразователя, обеспечивающая высокие удельные показатели электропривода на примере электропривода с полем регулируемого нежелания машины (FRRM)
Введение
Прогресс полупроводниковых технологий существенно изменил взгляд на современный переменный электропривод и реализовал новую возможность управления электрическими машинами, а также дал новые подходы к проектированию электропривода. Клапан-преобразователь разрабатывается под существующим электроприводом; существует традиционный подход, который дополняется противоположным вариантом, когда электропривод проектируется для преобразователя. Следующие примеры иллюстрируют дополнительные возможности электрических машин, работающих в "управляемый преобразователь-двигатель", и кривая регулирования, эксплуатационных факторов и вес и габаритные характеристики существенно не улучшается. Частотно-регулируемый синхронный привод, использовать систему векторный метод для электромагнитного момента формирования этого избежать двигательный режим выхода из синхронизма, а в случае перегрузки его изменения в режим ограничения крутящего момента обеспечивают работу в постоянн вращающий момент области, как электродвигатель постоянного тока.
Электрический привод переменной частоты
Электромагнитный момент синхронного двигателя на диаграмме векторного управления можно определить следующим образом: [1,2].
где m – число фаз двигателя (обычно m = 3); Lm – коэффициент взаимной индуктивности между обмоткой ротора и статора фазы, когда их магнитные оси совпадают; Ip-ток обмотки якоря; Im –это пиковое значение тока обмотки статора; 
– это различие угловых векторов расположение магнитодвижущей силы, порожденные токами в обмотках статора и обмотки якоря. Как следует из рассматриваемого выражения, синхронная машина развивает крутящий момент для заданных значений арматуры и токов статора, намного больше, чем Lm. Воздушный зазор чрезмерно надут в серийных одновременных моторах, которые работают от промышленной сети, для того чтобы держать достаточное значение вращающего момента перегрузки без риска отсева синхронизма. Это уменьшает значение Lm. Электрический привод с формировать метод вектора вращающего момента, то выпадение режима синхронизма не имеет в моторе, увеличенное значение Lm полезнo. С точки зрения механической надежности синхронных двигателей можно построить при нормальном значении воздушного зазора для частотно-регулируемых приводов с точки зрения механической надежности и величины воздушного зазора, более продуктивно использовать активные материалы в электрической машине [3,4].
К сожалению, электроприводы с машиной двойного питания не настолько популярна сегодня, как они заслуживают с их техническими возможностями работая в диаграмме частотное регулирование. Следует рассмотреть два варианта силовые цепи [5]. Во-первых, обмотки статора и арматуры могут быть подключены в серии и работает на частоте конвертер. Во-вторых, одна из обмоток (например, арматура обмотки или наоборот) для подключения к питающей сети, а во-вторых-к преобразователю частоты.
В первом случае обмотки соединены так, что направление вращения вектора магнитодвижущей силы (MMF) вырабатываемый ток статора и ток якоря, 0оказалась противоположной. При этом угловая скорость якоря вдвое больше частоты вращения поля в воздухе зазор, и он увеличивает преимущество использования конвертеров с малый выходной частоты (например, не контролируемой частоты конвертер).
Если вы делаете специальный асинхронный двигатель с равной номинальной величиной MMS статора и арматуры (это фундаментальное требование), можно получить очень большие моменты перегрузки без увеличения магнитного потока в воздушном зазоре машины выше номинальной величины и, таким образом, без насыщения магнитной системы. То, что моменты перегрузки ограничены термическим воздействием на обмотки и механической прочностью машин, но не электромагнитным воздействием, поскольку он находится в синхронном и асинхронном двигателе, которые подключаются к питающей сети. Кроме того, вы можете увеличить соотношение диаметра арматуры и внешнего диаметра статора (фактическое - до 10%), что позволяет увеличить удельный крутящий момент и механическую жесткость вала. Обратите внимание, что эти преимущества не могут применяться в асинхронном двигателе обычных конструкций, потому что неравенство MMS с одинаковыми токами в фазе статора и арматуры приводит к раннему моменту пробоя при перегрузке двигателя [6].
Во втором случае, когда угловая скорость должна регулироваться относительно небольшого значения, асинхронный двигатель подключается к двум различным источникам: цепь ротора (или статор) - сеть с частотой питания, а другая - с преобразователем частоты. Наибольшее преимущество достигается для необратимых электроприводов с ограниченным диапазоном контроля скорости. Электрическая сеть потребляет мощность, а мощность инвертора - небольшая. Электроприводы повысили надежность и эффективность благодаря двухконтурной передаче мощности.
Раньше электроприводы с машиной двойного питания[7] рассматриваются с разомкнутой структурой (без обратной связи) и поэтому обращают внимание на недостатки традиционных синхронных электроприводов: склонность к колебанию при срабатывании переменной и риск падения - от синхронности двигателя.
Процесс меняется с применением современных средств управления. В этой схеме электропривод работает с почти постоянным магнитным потоком, так как одна из обмоток подключается непосредственно к сети. Если вы ориентируете вектор магнитодвижущей силы обмотки, который соединен с преобразователем частоты, в векторном управлении диаграммой, с постоянным (обычно - правым) углом к ??вектору магнитной связи в воздушном зазоре, вы можете получить большую ценность от электромагнитного крутящего момента, остановить пробой электропривода (выпадение синхронности) и добиться стабильного равномерного вращения в качестве двигателя постоянного тока и иметь коэффициент мощности электропривода и эффективность выше, чем другие известные клапаны переменного и постоянного тока [8,9].
Если учесть высокую цену существующих преобразователей частоты с высоким напряжением, электроприводы с двухмоторной машиной можно рекомендовать не только для рабочего механизма с спокойным характером нагрузки и ограниченным диапазоном контроля скорости (есть вентиляторы, дым выхлопные трубы, нагнетатели, насосы центробежного типа), но также и для машин с ударной нагрузкой (например, разгрузочных стендов непрерывного прокатного стана).
Список использованной литературы
1. Grigor'ev, M.A. Synthesis of electric drives realizing limit operating regimes in terms of operation speed and overload capacity (2015) Russian Electrical Engineering 86 (12), pp. 694 - 696. DOI: 10.3103/S1068371215120093
2. Pavlenko, A.V., Vasyukov, I.V.,Puzin, V.S., Grinchenkov, V.P., Bol'shenko, A.V. Designing of the output stage of the impulse power source (2015) Russian Electrical Engineering 86(8), pp. 453-458. DOI: 10.3103/S1068371215080106
3. Kazantsev, V.P., Dadenkov, D.A. (2015) Position-servo drives with finite control Russian Electrical Engineering 86 (6), pp. 344-349. DOI: 10.3103/S106837121506005X
4. Nos, O.V., Kharitonov, S.A. A system to control power currents of ineffective instantaneous power compensation (2015) Russian Electrical Engineering 86 (2), pp. 72-78. DOI: 10.3103/S1068371215020108
5. Funk, T.A., Saprunova, N.M., Belousov, E.V., Zhuravlev, A.M. Indirect determination of the displacement components in an electric motor drive (2015) Russian Electrical Engineering. 86(12), pp. 716-718. DOI: 10.3103/S106837121512007X
6. Bestem'yanov, P.F. A method of statistical modeling of electromagnetic interference in automatics and telemechanics channels in railway transport (2015) Russian Electrical Engineering 86 (9), pp. 503-508 DOI: 10.3103/S1068371215090035
7. Grigoryev, M.A., Kinas, S.I. A mathematical model of the synchronous reluctance machine with independent control along the excitation line (2014) Russian Electrical Engineering. 85 (10), pp. 645648. DOI: 10.3103/S1068371214100095
8. Karandaev, A.S., Kornilov, G.P., Khramshin, T.R., Khramshin, V.R. A variable-frequency electric drive with power supply by two independent inputs (2015) Russian Electrical Engineering 86 (4), pp. 201-207. DOI: 10.3103/S1068371215040045
9. Kruglikov, O.V. Low-speed induction motors for directly driven elevator machines (2015) Russian Electrical Engineering 86 (3), pp. 118-124. DOI: 10.3103/S1068371215030050