Регулирование частоты вращения электродвигателя постоянного тока

На основании уравнения механической характеристики ДПТ НВ (см. параграф 12.3, уравнение (12.80)) регулирование частоты вращения его вала возможно следующими способами: первый — изменением сопротивления добавочного резистора в цепи якоря; второй — изменением магнитного потока; третий — изменением напряжения якоря.

Регулирование частоты вращения двигателя постоянного тока независимого возбуждения изменением сопротивления резистора в цепи якоря

Схема включения ДПТ НВ при этом способе регулирования представлена на рис. 12.33. В схеме неизменны напряжение питания цепи якоря ДПТ (У = const) и ток возбуждения (7В = const), а значит и магнитный поток ДПТ (Ф = const). В схеме изменяют только добавочное сопротивление резистора Кд.

Из анализа уравнений (12.79) и (12.80) следует, что при этом спо-

собе регулирования частоты величина, со0 = — = const, т.е. не зависти

кФ

от Ид. Поэтому все искусственные электромеханические и механические характеристики пересекаются на оси частоты вращения в точке с координатами со = со0; 1 = 0 (М = 0).

Поскольку наклон характеристик определяется из уравнений (12.79) и (12.80) величиной перепада частоты вращения

то очевидно, что с увеличением Яд при фиксированных значениях тока I или момента М наклон характеристик увеличивается.

Таким образом, по уравнениям (12.79) и (12.80) можно построить естественную и искусственные электромеханические и механические характеристики при различных сопротивлениях Кд, которые представлены на рис. 13.16.

Естественная электромеханическая и механическая характеристики представлены прямой 1д = 0) и на ней находится точка номинального режима с координатами соном; 1номном.

Искусственные характеристики 2 и 3 получаются включением в цепь якоря ДПТ резисторов, соответственно, с сопротивлениями Яд1 и Яд2, причем Яд2д1. Если момент сопротивления Мс на валу ДПТ равен номинальному Мном, то точки пересечения механических характеристик ДПТ (прямые 1,2,3) с моментом сопротивления е, а, б определяют установившийся режим работы электропривода, с частотой вращения вала сое, сог, со2. Иными словами, сформировав три механические характеристики ДПТ, можно получить три разные частоты вращения вала ДПТ и ИО.

Рассмотрим свойства данного способа регулирования частоты вращения ДПТ.

Диапазон регулирования частоты вращения D - тах (где сотах,

®min

Отт — максимальная и минимальная частоты вращения вала двигателя при конкретном способе регулирования) обычно рекомендуется равным 2-^3. Ограничение диапазона регулирования осуществляется из-за снижения жесткости механических характеристик и увеличения потерь электрической энергии в цепи якоря по мере увеличения диапазона регулирования.

Электромеханические и механические характеристики ДПТ НВ

Рис. 13.16. Электромеханические и механические характеристики ДПТ НВ

Действительно, согласно уравнению (12.83) потери мощности АР в резисторах цепи якоря ДПТ возрастают с увеличением 5 или диапазона регулирования.

Так, при снижении частоты вращения в два раза по отношению к скорости со0 имеем D = 2, а 8 = 0,5. Это означает, что половина потребляемой ДПТ из сети электрической энергии идет на потери в резисторах цепи якоря ДПТ, т.е. на нагрев резисторов ДПТ (КяД).Таким образом, при D = 2 КПД привода составляет 50%.

Регулирование частоты вращения осуществляется вниз от номинальной (оое > (?>i > со2, рис. 13.16) плавно, если сопротивление Яд изменяется плавно, и дискретно, если сопротивление изменяется дискретно Кд. Затраты на реализацию данного способа (дополнительные резисторы и коммутирующие элементы) невелики.

Данный способ регулирования применяется, когда КПД привода не имеет значения (мощность привода доли ватт), когда требуется небольшой диапазон регулирования частоты вращения ИО или когда работа на пониженных частотах имеет кратковременный характер. В частности данный способ регулирования частоты применяется в приводах компакт-дисков.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >