Cтраница 4
Небольшой размер колебаний скорости при ее приближении к синхронной объясняется не только малой длительностью промежутка времени А. Вследствие этого к асинхронному и переходному реактивному моментам прибавляется значительно больший по величине электромагнитный момент ( ср. В результате колебания скорости вращения в конце разбега значительно возрастают по величине и по длительности. Увеличиваются амплитуды тока статора ( рис. П-13 я, верхняя осциллограмма) и падение напряжения на шинах. [46]
При бурении в большинстве случаев возникает динамическая составляющая Рдин осевой нагрузки, изменяющаяся во времени по величине и знаку. Но при таком изменении суммарной осевой нагрузки на забой будет сооответственно изменяться и суммарный вращающий момент, а следовательно, и скорость вращения вала турбобура. Колебания скорости вращения особенно возрастают при бурении в режиме Рд Рг, так как при этом диски пяты упорного подшипника турбобура занимают положение неустойчивого равновесия между подпятниками, и под влиянием динамической составляющей систематически изменяется положение опорных поверхностей этого подшипника. [47]
При изменении направления вращения вначале производят торможение и остановку двигателя Д, а затем, изменив с помощью переключателя П направление тока в обмотке возбуждения генератора Г, увеличивают напряжение на его зажимах. Двигатель приходит во вращение в противоположном направлении. При толчкообразных нагрузках на валу первичного двигателя размещается маховик, отдающий часть запасенной кинетической энергии при резком возрастании нагрузки. Этим достигается уменьшение толчков тока и колебаний скорости вращения. При сбросе нагрузки маховик разгоняется и восстанавливает первоначальный запас кинетической энергии. Первичным двигателем в этом случае служит асинхронный двигатель, так как синхронный двигатель, вращающийся с постоянной скоростью, не позволяет использовать энергию маховика. [48]
При нарушении синхронизма число оборотов электродвигателя уменьшается и он переходит в асинхронный режим. При этом в пусковой обмотке и цепи ротора появляются токи, создающие дополнительный асинхронный момент, под влиянием которого синхронный электродвигатель может остаться в работе с некоторым скольжением. На асинхронный момент электродвигателя накладывается момент, обусловленный током возбуждения в роторе, имеющий переменный знак. Поэтому результирующий момент электродвигателя имеет переменную величину, что вызывает колебания скорости вращения ротора и тока статора двигателя. [49]
В точке D вся кинетическая энергия оказывается восполненной, и ротор снова вращается с синхронной скоростью. Однако установившаяся работа в этом положении невозможна, так как на ротор действует избыточный положительный момент. Под действием этого момента скорость вращения ротора увеличивается, угол 0 уменьшается. Если не учитывать потерь энергии, то двигатель возвращается в начальную точку В и процесс начинается сначала, а колебания скорости вращения ротора будут незатухающими. При наличии потерь колебания ротора со временем затухают до тех пор, пока угол 0 не установится в точке нового режима - С. Если же выброс нагрузки настолько велик, что ротор не восстановил потерянную при торможении кинетическую энергию и угол 0 продолжает увеличиваться до точки D, соответствующей на рис. 11.6, б углу 0кр, и далее, то избыточный момент вновь оказывается отрицательным, давая ротору отрицательное ускорение. [50]
Переход от асинхронного к синхронному режиму происходит вследствие втягивания в синхронизм и сопровождается затухающими качаниями. Продолжительность качаний невелика: по рис. П-17 немногим более 4 сек, по рис. 5 - 6 э иг - около 6 сек. Качания заметны по быстро затухающим колебаниям стрелок амперметров ротора и статора. Последние связаны с колебаниями скорости вращения, заметными иногда на соответствующих осциллограммах. [51]
Современные синхронные электродвигатели имеют в роторе специальную пусковую обмотку, представляющую собой к. Синхронный двигатель пускают присоединением статора к сети. Пусковая обмотка создает асинхронный момент, под действием которого двигатель получает ускорение и достигает скорости вращения, близкой к синхронной. При этой скорости обмотка возбуждения подключается к источнику постоянного тока и двигатель входит в синхронизм. В установившемся режиме пусковая обмотка сглаживает колебания скорости вращения ротора и тока статора при изменении напряжения, частоты или нагрузки двигателя. [52]
Недостатком сушилок с погружаемыми в слой транспортирующими шнеками является возможность налипания на них влажного материала. Для предотвращения этого применяют самоочищающиеся шнеки. В этом случае два параллельных взаимозацепляемых шнека вращаются с небольшим проскальзыванием, которое обусловлено тем, что угловая скорость одного из шнеков постоянно изменяется, периодически немного увеличиваясь, а затем снижаясь в сравнении с номинальным значением. Скорость вращения второго шнека остается при этом постоянной. При увеличении скорости вращения первого шнека очищается одна из сторон шнеков, при уменьшении скорости - противоположная. Колебания скорости вращения не превышают 2 % от номинального значения и обеспечиваются специальным редуктором. [53]
На рис. 8 - 10 показаны кривые момента вращения и напряжения на оборванной фазе статора в установившемся режиме, рассчитанные по уравнениям ( 8 - 52), ( 8 - 53) для двигателя МКА-14, 5 5 кет и разных значениях k Rjrr. Момент изменяется периодически во времени с удвоенной частотой около среднего значения. Двигатель будет работать вполне устойчиво, так как большая частота колебаний момента вращения не может вызывать заметных колебаний скорости вращения из-за больших маховых масс. При k 5 среднее значение момента снизилось. Кроме того, появились значительные по величине отрицательные моменты и ярко выраженные высшие гармоники. Хотя основная частота колебаний и здесь велика, однако теперь имеются и низкочастотные составляющие, которые могут вызвать колебания скорости вращения. [54]