![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Регулирование скорости электродвигателя постоянного тока
В электроприводах постоянного тока скорость регулируется тремя способами: 1) напряжением U на якоре; 2) изменением магнитного поля Ф возбуждения; 3) включение добавочных резисторов Rдоб в цепь якоря. Эти возможности вытекают из уравнения механической характеристики ДПТ постоянного тока независимого возбуждения:
Первый способ может быть реализован только при уменьшении напряжения ниже номинального. Он обеспечивает следующие показатели регулирования: 1) диапазон (8 - 10): 1 в разомкнутых системах и более 1000 – в замкнутых системах регулирования; 2) плавность регулирования высокая; 3) направление регулирования – вниз от естественной характеристики; 4) стабильность характеристик соответствует естественной характеристики (в замкнутых системах регулирования); 5) экономичность регулирования высокая; 6) допустимый момент при регулировании постоянный (рисунок 6.2).
Рисунок 6.2. Механические характеристики ДПТ постоянного тока независимого возбуждения при регулировании напряжения на якоре (а) и те же характеристики при питании якоря тиристорного управляемого выпрямителя (б): α – угол открытия тиристора; линия 1 – 2 граница прерывистых токов.
При питании якоря от тиристорного управляемого выпрямителя механические характеристики имеют меньшую жесткость за счет большего падения напряжения в цепи якоря. При малых моментах наступает режим прерывистых токов, при котором имеет место резкий подъем характеристик (рисунок 6.2 б). Чем больше угол включения α тиристора, тем больше зона прерывистых токов. Для реализации этого способа регулирования используются тиристорные управляемые выпрямители (рисунок 6.3).
Рисунок 6.3. Схема тиристорного управляемого выпрямителя: L – дроссель реактор); СИФУ – система импульсно фазового управления тиристорами VS1 – VS6; ЗС – задатчик скорости.
Второй способ может быть реализован только при уменьшении магнитного поля Ф относительно номинального значения Фн. Из уравнения (6.6) видно, что скорость вращения при этом будет возрастать. Он обеспечивает следующий показатель: 1) диапазон до двух в обычных двигателях и до 8 – специальных двигателях; 2) плавность высокая; 3) направления регулирования скорости - вверх от естественной характеристики; 4) стабильность характеристик с уменьшением потока уменьшается; 5) экономичность высокая; 6) допустимая мощность Р=const (момент уменьшается с ростом скорости). Механическая характеристика изображена на рисунке 6.4:
Рисунок 6.4. Механические характеристики ДПТ постоянного тока независимого возбуждения при регулировании скорости изменения магнитного потока.
В современных приводах способ реализуется путем использования однофазного тиристорного регулятора для обмотки возбуждения или выпрямителя с переменным резистором (для малых двигателей). Обратите внимание, что манипуляции с током возбуждения опасны. При обрыве цепи возбуждения (Ф=0) и в соответствии с уравнением 6.1 скорость двигателя стремится в бесконечность. Реально она стремится увеличится в 3 – 5 раз, ЭДС якоря пропадает и ток резко увеличивается. Это аварийный режим для двигателя. Чтобы избежать этого, в цепь обмотки возбуждения включают токовое реле минимального тока, которое при исчезновении тока возбуждения отключит силовой контактор и при образователь будет отключен от сети. Третий способ самый простой и древний. Он реализуется путем включения в цепь якорь добавочных резисторов. При этом используются контакторы или контроллеры управления с регулировочными реостатами. Этот способ обеспечивает следующие показатели регулирования: 1) диапазон – 2, 5: 1; 2) регулирование ступенчатое; 3) направление изменения скорости – вниз от естественной, при этом все характеристики выходят из одной точки ω 0; 4) стабильность характеристик уменьшается; 5) экономичность низкая, потому что на добавочном резисторе потери мощности 6) допустимый момент постоянный (рисунок 6.5).
Рисунок 6.5. Механические характеристики ДПТ независимого возбуждения при регулировании скорости включением добавочных резисторов в цепь якоря.
Выводы: 1) наилучший способ регулирования скорости ДПТ – изменения напряжения на якоре; 2) наихудший способ – включения добавочных резисторов в цепь якоря. Его можно использовать только для кратковременного снижения скорости; 3) способ регулирования скорости изменением магнитного потока встречается редко. Его используют для расширения диапазона регулирования электропривода вверх при двух зонном регулировании (вниз и вверх от естественной). Двигатели постоянного тока последовательного возбуждения подвержены тем же способом регулирования скорости рассмотренным выше, но имеются следующие особенности: 1) включение резисторов в цепь якоря ДПТ последовательного возбуждения, несмотря на потери мощности, широко используются в крановых и тяговых установках; 2) регулирование возбуждения осуществляется путем шунтирования обмотки возбуждения резистором, при этом поток Ф уменьшается, а скорость растет; 3) для снижения скорости вращения можно шунтировать обмотку якоря резистором; 4) в некоторых транспортных установках используются два одинаковых двигателя последовательного возбуждения. Переключая их с последовательного соединения на параллельное и используя два добавочных резистора, можно получить пять различных скоростей вращения, не изменяя регуляторы напряжения. В простых транспортных установках (электрокарах) этот способ используется.
|