Регулирование скорости ДПТ с НВ

Прианализе этого уравнения не трудно сделать вывод, что возможно 3 способа регулирования:

1. реостатное регулирование ()

2. регулирование магнитным потоком

3. регулирование напряжением на зажимах якоря

Схема реостатного регулирования ДПТ с НВ аналогична схеме реостатного пуска рассмотренного в предыдущем курсе. Однако при этом реостаты вводимые в цепь якоря по сравнению с пусковыми реостата должна быть рассчитаны на более длительную работу.

Рис.94 Схема реостатного регулирования ДПТ с НВ

При изменении добавочного сопротивления вводимого в цепь якоря регулировочные характеристики будут иметь вид:

Рис.95 Регулировочные характеристики ДПТ с НВ при реостатном регулировании

Показатели качества регулирования:

1. направление однозонное «вниз»

2. стабильная низкая

3. плавность – зависит от числа ступеней, но в целом - низкая

4. допустимая нагрузка на валу. Как уже говорилось, в процессе регулирования, должно быть выполнено условие использования двигателя по нагреву, что достигается поддержанием тока якоря равным номинальному. Так как при реостатном регулировании поток постоянен, то . т.е. реостатное регулирование относится к регулированию скорости при постоянном моменте.

4. Энергетические показатели. При реостатном регулировании

мощность потребляемая из питающей сети

Таким образом, потери мощности в двигателе при реостатном регулировании можно представить как произведение мощности на относительный перепад скорости. Отсюда видно, что при уменьшении угловой скорости в 2 раза потери мощности будет составлять 50%, т.к. реостатное регулирование энергически не эффективно.

Учитывая очень низкие показатели электрические показатели и эффективность составит:

Определим величину добавочного сопротивления. которое необходимо ввести в цепь якоря для того чтобы уменьшить угловую скорость вращения:

Существуют способы, с помощью которых можно улучшить некоторые показатели реостатного регулирования.

Например: плавность. С этой целью используют так называемое импульсно-параметрическое регулирование.

Рис. 96 Схема при импульсно-параметрическом регулировании

Сущность заключается в том, что в цепь якоря вводится одноступенчатое добавочное сопротивление, которое с высокой частотой, примерно р 600-800Гц, попеременно вводиться в цепь якоря (ключ к находится в разомкнутом состоянии) и выводится (). При этом - замкнутого состояния ключа, - время разомкнутого состояния.

- представляет из себя силовой ключ (транзистор или тиристор). При этом величина равная - называется скважность.

При этом изменяется соотношение и , но . При изменении изменяется ,

, а уравнение механической характеристики, принимает вид:

Изменяя можно регулировать скорость вращения с высокой степенью плавности.

2. Регулирование скорости изменением магнитного потока .

Этот способ регулирования реализуется с помощью изменения тока возбуждения. Учитывая то, что цепь возбуждения является слаботочной, то изменение тока можно производить плавно:

Из этих уравнений видно, что при изменении потока, изменяется (скорость идеализированного х.х.):

иперепад скоростей .

При этом семейство характеристик будет следующего вида:

а) б)

Рис. 97 Электромеханическая (а) и механическая (б) характеристики при изменении магнитного потока

Следует отметить то, что возрастание потока относительно номинального возможно только в очень небольших пределах в силу того что магнитный поток ДПТ находится в состоянии близком к насыщению. Еще следует отметить такую особенность, что в области меньших моментов на валу двигателя уменьшение потока, приводит к увеличению угловой скорости и в области больших моментов на валу двигателя приводит к уменьшению .

Если просуммировать эти характеристики то получим гиперболическую кривую.

Показатели качества регулирования:

1) плавность – высокая;

2) энергетически эффективен, т.к. изменение тока возбуждения не приводит к большим потерям мощности;

3) направление регулирования: теоретическая двузонная, но практически - однозонное «вверх»;

4) стабильность низкая. Жесткость характеристик при уменьшении, поток резко уменьшается;

5) допустимая нагрузка на валу: .

Так как поток изменяется, то изменяется момент.

Рассмотрим изменяется ли мощность двигателя при изменении потока.

Таким образом регулирование скорости изменяем магнитного потока относится к регулированию с постоянной мощности;

6. Диапазон регулирования .