/ / / Εξισορρόπηση φορτίου σε ηλεκτροκινητήρες

Αντιστοίχιση φορτίου σε ηλεκτροκινητήρες

Ορισμός: Η αντιστάθμιση φορτίου είναι η διαδικασία της εξομάλυνσης τουκυμαινόμενο φορτίο. Το κυμαινόμενο φορτίο αντλεί έντονο ρεύμα από την τροφοδοσία κατά τη διάρκεια του διαστήματος αιχμής και επίσης προκαλεί μεγάλη πτώση τάσης στο σύστημα, λόγω της οποίας μπορεί να προκληθεί βλάβη στον εξοπλισμό. Κατά την εξισορρόπηση του φορτίου, η ενέργεια αποθηκεύεται σε ελαφρύ φορτίο, και αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται όταν το φορτίο αιχμής εμφανίζεται. Έτσι, η ηλεκτρική ισχύς από την τροφοδοσία παραμένει σταθερή.

Η διακύμανση του φορτίου συμβαίνει κυρίως σε μερικές από τιςδίσκους. Για παράδειγμα, σε μια μηχανή συμπίεσης απαιτείται μεγάλη ροπή για μικρό χρονικό διάστημα. Διαφορετικά, η ροπή είναι μηδέν. Μερικά από τα άλλα παραδείγματα είναι ένα ελασματουργείο, αντλία παλινδρόμησης, μηχανήματα σχεδιασμού, ηλεκτρικά σφυρί κλπ.

Σε ηλεκτρικούς κινητήρες, παρατηρείται διακύμανση φορτίουστο ευρύ φάσμα. Για την παροχή της μέγιστης ζήτησης ροπής σε ηλεκτροκινητήρες, ο κινητήρας πρέπει να έχει υψηλές διαβαθμίσεις και επίσης ο κινητήρας θα τραβήξει ρεύμα παλμού από την παροχή. Το εύρος του παλμικού ρεύματος προκαλεί διακυμάνσεις τάσης γραμμής που επηρέασαν το άλλο φορτίο που συνδέεται με τη γραμμή.

Μέθοδος εξισορρόπησης φορτίου

Το πρόβλημα της διακύμανσης του φορτίου μπορεί να ξεπεραστείχρησιμοποιώντας τον σφόνδυλο. Ο ιπτάμενος τροχός είναι τοποθετημένος σε έναν άξονα κινητήρα σε μη αναστρέψιμους δίσκους. Σε μεταβλητές στροφές και αναστρέψιμη κίνηση, δεν μπορεί να τοποθετηθεί ένας σφόνδυλος στον άξονα του κινητήρα, καθώς θα αυξήσει τον μεταβατικό χρόνο της μονάδας. Αν ο κινητήρας τροφοδοτείται από το σύνολο γεννήτριας κινητήρα, τότε ο σφόνδυλος τοποθετείται στον άξονα της γεννήτριας κινητήρα και έτσι εξισώνει το φορτίο στην πηγή αλλά δεν φορτίζει τον κινητήρα.

Όταν το φορτίο είναι ελαφρύ, ο σφόνδυλος επιταχύνθηκεκαι αποθηκεύει την πλεονάζουσα ενέργεια που αντλείται από την παροχή. Κατά τη διάρκεια του φορτίου αιχμής, ο ιπτάμενος τροχός επιβραδύνει και τροφοδοτεί την αποθηκευμένη ενέργεια στο φορτίο μαζί με την ενέργεια τροφοδοσίας. Εξ ου και η ισχύς παραμένει σταθερή και η ζήτηση φορτίου μειώνεται.

Η ροπή αδράνειας του ιπτάμενου τροχού που απαιτείται για την εξισορρόπηση φορτίου υπολογίζεται ως εξής. Εξετάστε τη γραμμική καμπύλη ροπής στροφών κινητήρα όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

εξίσωση φορτίου-εξίσωσης-1
Υποθέτοντας ότι η απόκριση του κινητήρα είναι αργή λόγω της μεγάλης αδράνειας και επομένως ισχύει για παροδική λειτουργία. Διαχωρίστε την εξίσωση (1) και πολλαπλασιάστε και τις δύο πλευρές με J (ροπή αδράνειας).

εξίσωση φορτίου-εξίσωσης-2
Όπου Τm είναι η μηχανική χρονική σταθερά του κινητήρα. Είναι ο χρόνος που απαιτείται για την αλλαγή της ταχύτητας του κινητήρα κατά (ωm0 - ωm) όταν η ροπή του κινητήρα διατηρείται σταθερή στην ονομαστική τιμή ᴛr. Από την εξίσωση (2) και (3)

εξίσωση φορτίου-εξίσωση-3
Εξετάστε μια περιοδική ροπή φόρτωσης ενός κύκλου που αποτελείται από μία περίοδο υψηλού φορτίου με ροπή Τlh και τη διάρκεια της, και μια ελαφριά περίοδο φόρτισης με ροπή Τll και τη διάρκεια tμεγάλο

φορτίο-εξίσωση-equaiton-4
Όπου Tmin είναι η ροπή του κινητήρα στο t = 0 η οποία είναι επίσης η στιγμή όταν το βαρύ φορτίο Tlh εφαρμόζεται. Εάν η ροπή του κινητήρα στο τέλος της περιόδου βαρέος φορτίου είναι TΜέγιστη, τότε από την εξίσωση (6)

εξίσωση φορτίου-εξίσωσης-5
Λύση της εξίσωσης (5) για την περίοδο ελαφρού φορτίου με την αρχική ροπή του κινητήρα ίση με ΤΜέγιστη είναι

εξίσωση φορτίου-εξίσωσης-6
όπου t' = t - th

Όταν λειτουργεί σε σταθερή κατάσταση, η ροπή του κινητήρα στο τέλος ενός κύκλου θα είναι η ίδια με την αρχή ενός κύκλου.' = tμεγάλο, Τ = tmin. Αντικαθιστώντας στην εξίσωση (8) δώστε

εξίσωση φορτίου-εξίσωσης-7
Από την εξίσωση (7)

εξίσωση φορτίου-εξίσωσης-7
Από την εξίσωση (4) και (10)

αντισταθμιστικό φορτίο-ισοδύναμο-9
Επίσης από την εξίσωση (9)

εξίσωση φορτίου-εξίσωσης-10
Από την εξίσωση (4) και (11)

εξίσωση φορτίου-εξίσωσης-11
Η ροπή αδρανείας του απαιτούμενου βολάν μπορεί να υπολογιστεί είτε από την εξίσωση (11) και (12)

εξίσωση φόρτισης-εξίσωση-12
Όπου W είναι το βάρος του τροχού (Kg), και R είναι η ακτίνα (m).

Σημείωση: Η στιγμή αδράνειας είναι η γωνιακή απόφραξη του περιστρεφόμενου σώματος. Είναι το προϊόν της μάζας και ένα τετράγωνο μιας απόστασης από τον άξονα περιστροφής.

Επίσης, διαβάστε: