5.4. Реверс електропривода

Під реверсом розуміють зміну напрямку руху. В електро­приводах робочих машин використовують як механічні, так і електричні способи реверсу виконавчого органа. У цьому розділі розглянемо лише питання, пов'язані з електрич­ним реверсом.

В електроприводах з асинхронними двигунами з корот­козамкненим та фазним ротором і з синхронним двигу­ном реверса досягають шляхом зміни чергування фаз на­пруги, що подається на обмотки статора, наприклад, чергу­вання «АВС» змінюють на чергування «ВАС». Це приво­дить до зміни напрямку обертання магнітного поля статора і, відповідно, до зміни напрямку обертання ротора. Електри­чна схема реверсивного електропривода з асинхронним дви­гуном з короткозамкненим ротором буде розглянута в роз­ділі 7 (рис. 7.5).

В електроприводах з двигуном постійного струму ревер­са можна досягти двома способами - або зміною полярності напруги джерела живлення (U_я), до якого підключене коло обмотки якоря, або зміною полярності напруги (U_я) на обмо­тці збудження (рис. 5.11).

5.5. Робота електропривода з постійною швидкістю

Необхідність підтримання постійної швидкості виконавчо­го органа робочої машини при зміні навантаження є вимо­гою багатьох технологічних процесів, для яких якість про­дукції чи продуктивність значною мірою залежать від ста­більності швидкості. Прикладами таких робочих машин мо­жуть бути автоматизовані лінії з нанесення різного роду покриття на вироби, фарбування, сушіння, намотування стрі­чкових виробів у рулони, механічної обробки виробів із ве­ликою площею та ін.

Як приклад розглянемо роботу схеми асинхронного елек­тропривода для автоматичної стабілізації швидкості зміною напруги живлення двигуна (рис. 5.13).

Ж'ивлення схеми відбувається від трифазної мережі змін­ного струму.

Функцію електродвигунового пристрою в цьому електро­приводі виконує трифазний асинхронний двигун із коротко­замкненим ротором М.

Електрична схема має такі основні складові частини:

РН — регулятор напруги. Його завдання — автоматично змінювати напругу, що подається на двигун М, відповідно до зміни навантаження двигуна. На вхід РН подається незмінна трифазна напруга (U₁ = const), а на виході має місце змінна трифазна напруга (U₁ = var), величина якої зумовлена величиною сигналу U_пк ;

BR - тахогенератор, який виробляє електричний сигнал U_тг пропорційний до швидкості обертання ротора двигуна;

С - суматор, який виконує такі функції: на один із його входів подається електричний сигнал завдання U_з, вели­чина якого зумовлює ту швидкість (п = const) двигуна, яку необхідно підтримувати постійною при зміні наванта­ження. На другий вхід подається сигнал U_тг , що відпові­дає дійсній швидкості двигуна. У суматорі відбувається порівняння цих сигналів, і на виході його маємо сигнал:

U_с = U_з - U_тг ;

П - підсилювач, що підсилює сигнал U_с до певної величи­ни U_п , достатньої для керування роботою наступної скла­дової частини - ПК;

ПК - пристрій керування, виробляє сигнал U_пк, який своєю дією на РН зумовлює необхідну зміну сигналу U₁ = var.

Схема працює таким чином. Якщо електропривод діє в сталому режимі, скажімо з моментом навантаження М₂, то його робочою точкою на механічній характеристиці буде точка 2, яка відповідає частоті обертання п = const, обу­мовленій відповідним значенням U_з При цьому U_с = U_з - U_тг =0.

При зменшенні навантаження до значення М₃ і за від­сутності системи автоматичного регулювання швидкості ро­бочою точкою була б точка 2а. Швидкість двигуна в такому разі зросла б до значення ,. Але завдяки системі автома­тичного регулювання цього не відбувається. Із початком зростання швидкості обертання двигуна збільшується і сиг­нал U_тг. При цьому на виході суматора з'являється сигнал U_с, який посилюється підсилювачем, а пристрій керування виробляє такий сигнал U_пк , під дією якого регулятор напру­ги так змінює сигнал U₁ = var, що робочою точкою буде точка 3, а це, у свою чергу, забезпечує підтримання стабіль­ної швидкості електропривода п = const.

Ця схема автоматично забезпечує стабільність швидкості електропривода при зміні моменту навантаження в діапазо­ні від М_min до М_max

Контрольні питання

1. За яких умов можливий запуск електропривода?

2. Чим зумовлені вимоги до пускових струмів електродвигу­нів?

3. На що впливає час пуску електропривода?

4. Які шляхи подолання проблеми пуску електропривода ви знаєте?

5. Які переваги та недоліки має прямий пуск?

6. Дайте порівняльний аналіз способів пуску переключенням із «зірки» на «трикутник» та з допомогою автотрансформа­тора.

7. Які переваги та недоліки має гальмування на вибіг?

8. Як здійснюється динамічне гальмування?

9. Які недоліки та переваги гальмування противключенням?

10. Як можна регулювати швидкість електропривода з асин­хронним двигуном з короткозамкненим ротором?

11. Чому швидкість асинхронного двигуна з фазним ротором регулюють на практиці лише зміною величини опору в колі обмотки ротора?

12. Як можна регулювати швидкість електропривода із синхрон­ним двигуном?

13. Чому електропривод із двигуном постійного струму забезпе­чує найкращі можливості для регулювання швидкості?

14. Що таке реверс електропривода? Яким чином він здійсню­ється?

Розділ 6

Електропривод робочих машин для переміщення рідин і газів

До цієї групи робочих машин належать насоси, вентилятори, компресори, димососи, кондиціонери, холодильні установки та ін. Кожний вид робочих машин цієї групи має свої особ­ливості, але вони мають також багато спільного, що дозволяє розглядати роботу їхніх електроприводів комплексно.