7.2. Динамика электропривода с синхронным двигателем

  Так как динамические свойства синхронной машины в значительной степени отличаются от характеристики обобщенной электромеханической системы, то необходимо отдельно рассмотреть динамику электропривода с синхронным двигателем.

  Основными возмущениями при питании от сети следует считать возможные изменения нагрузки электропривода. При ударном характере нагрузки, в процессах приложения и снятия нагрузки и в процессах втягивания в синхронизм, динамические свойства синхронного электропривода проявляются достаточно полно, и на их рассмотрение следует обратить особое внимание.

  Влияние упругой связи между полями статора и ротора можно проанализировать, воспользовавшись структурной схемой. При отсутствии у синхронного двигателя демпферной обмотки эта схема будет иметь вид (рис. 7.6):

  Два интегрирующих звена, охваченных отрицательной обратной связью, как известно из теории автоматического управления, образуют недемпфированную колебательную систему с передаточной функцией

  Демпферная асинхронная обмотка обеспечивает затухание колебаний в системе. Из структурной схемы синхронной машины с демпферной обмоткой (рис. 7.2) находим передаточную функцию по управляющему воздействию:

  Передаточная функция по возмущению определяется аналогично:

  Анализ решений дифференциальных уравнений системы относительно скорости и момента синхронного двигателя показал, что при изменении нагрузки скачком, скорость синхронного электропривода совершает затухающие колебания относительно скорости поля, а его момент колеблется относительно момента М_с, постепенно затухая. Коэффициент затухания возрастает при увеличении жесткости механической характеристики β, т.е. при уменьшении Т_м

  Наличие демпферной обмотки позволяет осуществлять пуск синхронного двигателя путем прямого включения его на напряжение сети. Параметры этой обмотки рассчитываются так, чтобы обеспечивались удовлетворительные условия пуска при заданном максимальном значении нагрузки М_с.max, а значения входного скольжения (скольжения, при котором происходит втягивание в синхронизм) лежали в допустимых пределах .