I 1. Несмотря на то, что при способе ШИР выходного напряжения в НПЧ с ОМ его коэффициент гармоник кти резко возрастает при снижении выходной частоты (рис. 73), коэффициент гармоник статор-

ного тока кт1 при малых частотах уменьшается. Это объясняется резким увеличением частот высших гар-

Рис. 73. График зависимости /*, йи и ki от относительной выходной частоты X:

1,2 - = f (X) соответственно для однотактной и двухтактной схем; S, 5 - I* = f (X) Для однотактной схемы; 4, 7 - I* = f {%) - для двухтактной схемы (к = 1,64); 6. S - 1* ~ f (X) для двухтактной схемы (й(. = 1); 9, 11 - fepj = f (Х) для однотактной схемы; 10. 13 - Ti = f W) для двухтактной схемы (fee = 1.64); 12. 14 - kri = f (X) для двухтактной схемы (Л, = 1);

--для двигателя АОЛ2-31-2;

----для АБ2-6

т

0.2 Ofi Ofi 0,8 X

Рис. 74. График зависимости относительного изменения КПД от выходной частоты X:

/, 2 - двухтактная схема (прн к, 3, 4 - двухтактная схема (при к

5, 6 - однотактная схема; -

АОЛ2-31-2;-----для .«52-6

с - 1);

= 1,64):

- - для

Ц8 X

МОНИК при снижении выходной частоты. Кривые kri = / (X) имеют максимум в диапазоне X = 0,3...0,6.

2. Искажения формы статорного тока выше при питании асинхронных двигателей от однотактиых схем. 3. Относительное увеличение статорного тока /ст в диапазоне X = 0,02... 1 для однотактиых схем составляет 8-30% (для АОЛ2-31-2) и 2-10% (для А52-6); для двухтактных схем 0,8-6,7% (X = 1) и 2-10% (к, = 1,64) для АОЛ2-31-2 и 0,2-2% (к, = 1); 0,6-3,3% (к, = 1,64) для А52-6, Графики зависимости /„ = / (X) имеют такой же вид, как н кн = f (X).

4. Графики зависимости относительного изменения КПД (Дт] = f (%)) от выходной частоты имеют такой же вид, как кривые кн = / (X). Максимально уменьшается КПД в диапазоне относительных частот % = 0,2...0,4. Для однотактных схем уменьшение КПД составляет 4-14% для АОЛ2-31-2 и 3-9% для А52-6; для двухтактных схем соответственно 1-3% и 0,5-2% (к, = 1); 2-4,5% и 1-3% (к, = = 1,64). На основании полученных численных значений можно сделать вывод, что с помощью однотактных схем НПЧ с ОМ трудно обеспечить широкий диапазон регулирования скорости асинхронного двигателя вследствие ухудшения КПД двигателя. В этом отношении двухтактные схемы НПЧ с ОМ более предпочтительны, так как при способе ШИР в широком диапазоне частот вращения асинхронного двигателя ухудшение его энергетических показателей незначительно.

Влияние высших гармоник на момент асинхронной машины ничтожно мало [6] и можно считать, что результ» рующий момент создается лишь действием первой гармоники выходного напряжения НПЧ с ОМ:

Mi = m{/;i)V2/{sXtoJ. (70)

Момент, обусловленный v-гармоникой,

Mv = m/2vr2/{SvvXtui„), (71)

где Sv для v-гармоники выражается через параметр абсолютного скольжения Р следующим образом: Sy = 1 ± (X - P)/vX. Кроме постоянного вращающегося момента, высшие гармонические потоки и токи разных порядковых номеров создают пульсирующие моменты. Хотя средняя величина их равна нулю, амплитуда их не мала, так как образуется в основном взаимодействием главного вращающегося поля с гармониками тока. Амплитуда пульсирующего момента образуется как геометрическая сумма моментов гармоник, равных произведению потока на ток. Действие пульсирующего момента проявляется в колебаниях угловой скорости ротора асинхронного двигателя и неравномерности его вращения. Так как пульсирующие моменты от высших гармоник потока и тока разных порядков пренебрежимо малы [5, 6], то рассмотрим лишь пульсирующие моменты от взаимодействия вращающегося поля основной гармоники с высшими гармониками тока.

Формула для определения пульсирующих моментов может быть найдена из уравнений напряжений асинхронной

машины в функции потокосцеплений, из которых получено следующее простое выражение 137]:

= (COi + COv-2сОр) X X УММ, cos - Ф„)/[(со1 - сОр) (cov - сОр)], (72)

где ©1, o)v - угловая частота соответственно основной и высшей гармоник напряжения; М, Mv - вращающиеся

Таблица 15

моменты соответственно от основной и высшей гармоник напряжения;

к> = щ± cov (73)

- угловая частота пульсирующего момента; ф„ - начальная фаза пульсирующего момента.

В формуле (73) должен быть учтен знак гармоники («+» для гармоник прямого следования фаз и «-» - для обратного).

Для НПЧ с ОМ характерно изменение угловой частоты пульсирующего момента при регулировании выходной частоты преобразователя. Это объясняется переменной величиной cov Значения со„ для пульсирующего момента, обусловленного ближайшей к основной гармонической составляющей тока, приведены в табл. 15.