Файл: Методические пособие.doc

13.Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока независимого возбуждения.

Рисунок - Схема включения двигателя постоянного тока независимого возбуждения.
Многие производственные механизмы требуют регулирования скорости вращения двигателей. Под регулированием скорости следует понимать принудительное изменение скорости путем воздействия на различные параметры электропривода с целью получения требуемых механических характеристик.

Для оценки различных способов регулирования скорости существуют следующие параметры:

5. 
   Диапазон регулирования: это соотношение к , при которых работа привода при существующих нагрузках будет устойчивой;
   
6. 
   Плавность регулирования – характеризуется числом устойчивых скоростей, получаемых в данном диапазоне регулирования;
   
7. 
   Экономичность регулирования. Оцениваются капитальные затраты, потери электроэнергии;
   
8. 
   Направление возможного регулирования. Вверх или вниз от скорости, определяемой естественной характеристикой.
   

Запишем уравнение электромеханической характеристики:
,

из которого следует, что изменять скорость двигателей можно воздействуя на следующие параметры:

4. 
   - введение в цепь якоря ;
   
5. 
   Изменением магнитного потока Ф;
   
6. 
   Изменением напряжения, подводимого к якорю .
   

1. 
   Регулирование скорости изменением сопротивления якорной цепи.
   

Р

---

егулирование скорости введением обеспечивает при снижение скорости двигателя.



Оценим приведенный способ регулирования:

• 
  Диапазон регулирования не превышает 3:1, т.к. работа при низких скоростях нестабильна  незначительное изменение М_С может вызвать остановку двигателя. С уменьшением М_С уменьшается диапазон регулирования;
  
• 
  Регулирование ступенчатое;
  
• 
  Регулировать можно только вниз от основной скорости.
  

II. Регулирование скорости изменением магнитного потока.



Отметим, что изменение Ф возможно лишь в сторону уменьшения, т.е. в режиме, близком к номинальному, магнитная система двигателя насыщена. Уменьшение Ф<Ф_Н приводит к увеличению и увеличенной просадке скорости .



Т.к. , то при ослаблении поля электрического двигателя, при M_C=const, I_C.

Оценим заданный способ регулирования:

• 
  Диапазон регулирования для большинства двигателей (1,5…2):1
  
• 
  Для двигателя независимого возбуждения можно обеспечить плавное регулирование.
  
• 
  Регулирование экономичное, т.к. капитальные затраты и потер при этом невелики из-за невысокой мощности цепи возбуждения.
  
• 
  Регулирование w возможно только вверх от основной скорости.
  

3. 
   Регулирование скорости изменением подводимого напряжения.
   

При изменении подводимого напряжения изменяется лишь скорость идеального Х.Х.

---

, поэтому все характеристики расположены параллельно друг другу и параллельно естественной характеристике.


Оценим данный способ регулирования:

• 
  Диапазон регулирования (20…30):1
  
• 
  Регулирование скорости плавное
  
• 
  Отличается экономичностью, т.к. энергия торможения возвращается в сеть
  
• 
  Регулирование, как правило, вниз от основной скорости и лишь некоторые двигатели позволяют увеличить U_Я выше U_ЯН.
  

---

14.Основные показатели регулирования скорости электродвигателей. Способы регулирования скорости электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения.

Для оценки различных способов регулирования скорости существуют следующие параметры:

1. 
   Диапазон регулирования: это соотношение к , при которых работа привода при существующих нагрузках будет устойчивой;
   
2. 
   Плавность регулирования – характеризуется числом устойчивых скоростей, получаемых в данном диапазоне регулирования;
   
3. 
   Экономичность регулирования. Оцениваются капитальные затраты, потери электроэнергии;
   
4. 
   Направление возможного регулирования. Вверх или вниз от скорости, определяемой естественной характеристикой.
   

Регулировать скорость двигателей постоянного тока последовательного возбуждения возможно изменением подводимого напряжения и изменением сопротивления якорной цепи.

1. 
   Р егулирование скорости изменением сопротивления якорной цепи.
   

Введение R_Д.Я в цепь уменьшает жесткость характеристики и ограничивает I_Я.

Все вышесказанное про данный способ регулирования применительно к двигателям постоянного тока независимого возбуждения, в полной мере относится и к двигателям постоянного тока последовательного возбуждения.

2. 
   Регулирование скорости изменением подводимого напряжения.
   

Все вышесказанное про данный способ регулирования применительно к двигателям постоянного тока независимого возбуждения, в полной мере относится и к двигателям постоянного тока последовательного возбуждения.

---

15.Расчет тормозных сопротивлений двигателя постоянного тока независимого возбуждения (R_ДТ, R_П).

Расчет производится для режимов динамического торможения и противовключения.

1. 
   Режим противовключения.
   

При переключении «В» на «Н» изменится направление I_Я , и следовательно направление момента



Для ограничения тока якоря вводится R_КР.





При этом бросок I_Я ограничен значением I_Я.max. R_КР определяется из:

.

Ток якоря ограничивается на уровне 2,5 от номинального.

2. 
   Динамическое торможение.
   

В режиме динамического торможения электродвигатель отключается от сети и его якорные зажимы замыкаются на R_Д.Т. В этом режиме кинетическая энергия механизма и двигателя расходуется на его нагрев. При отключении двигателя от сети и включении «Д» двигатель по инерции продолжает вращаться в ту же сторону, но I_Я меняет свое направление, т.к. источником становится двигатель .




Очевидно, что при торможение будет происходить более интенсивно, но т.к. существует ограничение на I_Я.max, то рассчитывается из:

---