Омельченко Е. Я.
Рассмотрены составляющие мгновенной мощности в трехфазной сети. Выведены передаточные функции активной и реактивной мощности при симметричной активно-индуктивной нагрузке. Разработана система уравнений, позволяющая корректно выполнять расчеты потребляемой активной и реактивной мощности по тахограмме и нагрузочной диаграмме для системы «питающий трансформатор – тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока». Для системы «преобразователь частоты – асинхронный двигатель» разработаны методики расчета механических характеристик для системы скалярного регулирования и расчета рабочих характеристик асинхронного двигателя, активной и реактивной мощности, потребляемой из сети для системы векторного регулирования. Каждая глава подкреплена примерами расчетов и соответствующими компьютерными программами. Для аспирантов, магистрантов и бакалавров по профилям подготовки «Электропривод и автоматика» и «Мехатронные системы в автоматизированном производстве». Может быть полезно научным и инженерно-техническим работникам, занимающимся изучением, разработкой, проектированием, наладкой и эксплуатацией современных электроприводов и мехатронных комплексов.
ПРЕДИСЛОВИЕ 5
ВВЕДЕНИЕ 8
Глава первая. АКТИВНАЯ И РЕАКТИВНАЯ МОЩНОСТИ.
ПОТЕРИ В ЭЛЕТРОПРИВОДАХ 12
1.1. Полная мощность и её составляющие в трехфазных сетях 13
1.2. Мгновенная активная и реактивная мощности
в многофазных сетях 17
1.3. Потери мощности в электроприводе и коэффициент
полезного действия 26
Глава вторая. СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПРИВОДА
«ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ – ДВИГАТЕЛЬ
ПОСТОЯННОГО ТОКА» 29
2.1. Двигатели постоянного тока 29
2.2. Трехфазные трансформаторы и реакторы 39
2.2.1. Схема замещения 39
2.2.2. Расчет параметров трансформатора 40
2.2.3. Потери активной мощности и напряжения 41
2.2.4. Баланс активной и реактивной мощности 43
2.3. Тиристорные преобразователи 44
2.3.1. Выпрямительный режим работы 45
2.3.2. Инверторный режим работы 51
2.3.3. Расчет энергетических переменных системы ТП-Д 56
Глава третья. СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПРИВОДА
«ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ – АСИНХРОННЫЙ
ДВИГАТЕЛЬ» 63
3.1. Асинхронные электродвигатели 63
3.1.1. Т-образная схема замещения асинхронного двигателя 65
3.1.2. Векторная диаграмма с ориентацией по вектору напряжения 68
3.1.3. Потери активной мощности и КПД 70
3.1.4. Баланс активной и реактивной мощности 75
3.1.5. Расчет механических характеристик АД 77
3.1.6. Векторная диаграмма с ориентацией по вектору
потокосцепления ротора 82
3.1.7. Расчет рабочих характеристик по механическим
характеристикам рабочего механизма 84
3.2. Преобразователи частоты 88
3.2.1. Описание работы схемы 89
3.2.2. Расчет энергетических характеристик ПЧ для двигательного
режима работы АД 90
3.2.3. Расчет энергетических характеристик ПЧ для
генераторного режима работы АД 93
3.3. Механические редукторы, КПД и коэффициент мощности 99
Глава четвертая. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ
НАГРУЗОЧНЫХ АГРЕГАТОВ 103
4.1. Теория нагрузочных агрегатов 103
4.2. Нагрузочные двигатели с динамическим торможением 106
4.3. Электромашинный нагрузочный агрегат по системе Г-Д 109
4.4. Нагрузочный двигатель в системе ТП-Д 112
4.5. Нагрузочный двигатель в системе ПЧ-АД 114
4.6. Нагрузочный агрегат ДНВ-R-ДНВ-R 117
4.7. Нагрузочный агрегат Г-Д-ДНВ-R 121
4.8. Нагрузочный агрегат ДНВ-R-Г-Д 124
4.9. Нагрузочный агрегат Г-Д-Г-Д 129
4.10. Нагрузочный агрегат ТП-ДНВ-ДНВ-ТП 133
4.11. Нагрузочный агрегат ПЧ-АД-АД-ПЧ 138
4.12. Нагрузочный агрегат ТП-ДНВ-ДНВ 143
4.13. Нагрузочный агрегат ПЧ-АД-АД 147
4.14. Нагрузочный агрегат ПЧ-АД-ДНВ-ТП 151
Глава пятая. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ
ПЕРЕМОТОЧНЫХ АГРЕГАТОВ 157
5.1. Обобщенная кинематическая схема. Основные соотношения 157
5.2. Однодвигательный перемоточный агрегат 163
5.3. Двухдвигательный перемоточный агрегат с активным
барабаном 170
5.4. Двухдвигательный перемоточный агрегат с активной
размоткой 177
5.5. Трехдвигательный перемоточный агрегат 183
5.6. Анализ энергетических характеристик перемоточных
агрегатов 191
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 192
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 193
ПРИЛОЖЕНИЕ П1. Статическая компьютерная модель
для расчета энергетических переменных в системе ТП-Д 196
ПРИЛОЖЕНИЕ П2. Статическая компьютерная модель
для расчета энергетических переменных в системе ПЧ-АД 198
ПРИЛОЖЕНИЕ П3. Формулы коэффициентов активной
и реактивной мощности нагрузочных агрегатов 202
ПРИЛОЖЕНИЕ П4. Формулы активной мощности,
потребляемой перемоточными агрегатами из сети 205
