Вопросы для самопроверки

1. Что называется основным уравнением движения электропривода?

2. Что такое активный и пассивный моменты сопротивления производственных механизмов? Приведите примеры.

3. Что называется механической и электромеханической характеристиками двигателя? Как они классифицируются?

4. Что называется механической характеристикой производственного механизма? Как они классифицируются?

5. Перечислите основные критерии оценки механических характеристик.

6. Для чего моменты сопротивления механизмов и моменты инерции приводятся к валу двигателя?

7. Что понимается под многомассовой механической системой?

8. Что понимается под регулированием координат электропривода?

9. Охарактеризуйте основные показатели регулирования скорости.

10. В каких электроприводах применяется регулирование тока и момента двигателя?

11. Что характеризует электромагнитная и электромеханическая постоянные времени электропривода?

12. По каким основным принципам строится система управления электроприводами?

Раздел 2. Электроприводы с двигателями постоянного тока (дпт)

ДПТ нашли широкое применение в промышленных установках и механизмах различного назначения.

Уравнения электромеханической и механической характеристик электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением имеют следующий вид:

, ,

где R – сопротивление якорной цепи;

– угловая скорость электродвигателя;

М – электромагнитный момент электродвигателя;

– конструктивная постоянная электродвигателя;

– магнитный поток в обмотке возбуждения.

Механиче­скую характеристику можно построить по каталожным данным. Для этого надо знать их аналитическое выражение и значение основных параметров, влияющих на скорость ДПТ независимого возбуждения

(ДПТ НВ).

Существуют два режима работы ДПТ НВ – двигательный и генераторный (тормозной). Торможение ДПТ НВ осуществляется тремя способами:

1. генераторное (рекуперативное) торможение с отдачей энергии в сеть;

2. динамическое торможение. Происходит при отключении якоря двигателя от сети и замыкании его на резистор, при этом обмотка возбуждения остаётся присоединённой к сети;

3. торможение противовключением. Осуществляется переменой полярности напряжения на обмотке якоря или обмотки возбуждения, а также под действием активного момента сопротивления производственного механизма.

Существуют три основных способа регулирования скорости ДПТ НВ: при помощи ре­зисторов в цепи якоря, изменения магнитного потока и под­водимого к якорю двигателя напряжения.

Электроприводы с ДПТ НВ, питание ко­торых осуществляется от преобразовательных установок (системы преобразователь – двигатель, источник тока – двигатель), имеют схожие выра­жения механических характеристик. Широкое приме­нение различных обратных связей является характерной особен­ностью современных автоматизированных электроприводов различного назначения, что необходимо для дальнейшего понимания принципов формирования разнообразных искусственных характеристик.

Расчет пусковых и тормозных сопротивлений ДПТ НВ наиболее просто производится графическим методом, согласно которому величины пусковых и тормозных сопротивлений определяются по отрезкам, лежащим на вертикали соответствующего момента. Помимо графического метода расчета существуют аналитические методы, в ряде случаев успешно дополняющие первый. Особенность переходных процессов в электроприводах с ДПТ НВ в системе преобразователь-двигатель заключается в получении заданных (оптимальных) законов изменения во времени тока, момента, скорости и угла поворота вала ДПТ НВ.

Особенностью двигателя последовательного возбуждения (ДПТ ПВ) является включение его обмотки воз­буждения последовательно, поэтому ток якоря является и током возбуждения. Зависимости скорости от тока якоря и момента имеют гиперболический характер. Особенностью электроприводов с ДПТ ПВ является то, что у них отсутствует генераторный режим работы парал­лельно с сетью (режим рекуперативного торможения). Ме­ханические характеристики не пересекают оси скорости и не переходят во второй квадрант. Кроме этого, для ДПТ ПВ не может быть однозначно определена скорость идеального холостого хода. Остальные режимы работы ДПТ ПВ аналогичны ДПТ НВ.

Регулирование скорости ДПТ ПВ может осуществляться теми же способами, что и ДПТ НВ. Кроме основных способов практическое распространение по­лучили импульсные способы, а также регулирование в схеме с шунтированием якоря.

На практике широко применяется метод расчета и построения пусковой диаграммы ДПТ ПВ, на основании которой определяют величины сопротивлений пусковых ступеней, так как это имеет практическое значение.

ДПТ смешанного возбуждения (ДПТ СВ), имеет две обмотки возбуждения: последовательную, включенную последовательно с якорем, и независимую, по­этому магнитный поток вследствие этого представляет сумму двух составляющих. Двигатель этого типа, имея две обмотки возбуждения, сочетает в себе свойства ДПТ НВ и ДПТ ПВ, может работать во всех возможных режимах, а именно в ре­жимах двигательном и генераторном, параллельно, последо­вательно и независимо от сети, в режимах холостого хода и короткого замыкания. Из-за относительно не­высоких технико-экономических показателей ДПТ СВ (высо­кая стоимость, повышенные масса, габариты и расход мате­риалов) электропривод с ДПТ СВ применяется сравнительно редко.