Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТЭП.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
3.83 Mб
Скачать

2.2. Регулирование момента и тока двигателей.

При формировании заданного графика движения исполнитель­ных органов, например кабины пассажирского лифта, возникает необходимость обеспечения требуемого ускорения и замедления. В соответствии с выражениями (2.3) и (2.4) это реализуется за счет регулирования прикладываемого к исполнительным органам со стороны ЭП момента или усилия.

В некоторых технологических процессах (прокатка металла, изготовление проводов и кабелей, бумажное и текстильное про­изводства) требуется, чтобы на ИО рабочих машин создавалось необходимое натяжение в обрабатываемом материале или изде­лии, которое обеспечивается с помощью ЭП за счет регулирова­ния создаваемого им момента или усилия.

Ограничение момента ЭП требуется также для предотвраще­ния поломки рабочей машины или механической передачи при внезапном стопорении (прекращении) движения исполнитель­ных органов (например, при копании грунта экскаватором, буре­нии скважин, заклинивании механической передачи и т.д.).

Регулирование (ограничение) тока и момента двигателей тре­буется также и для обеспечения нормальных условий работы са­мих двигателей. Так, в динамических режимах ток якоря двигате­лей постоянного тока обычного исполнения по соображениям нормальной работы их коллекторно-щеточного узла должен быть ограничен на уровне двух-трех раз от его номинального значения. Необходимость ограничения тока возникает и в случае пуска мощ­ных двигателей постоянного и переменного токов, когда большие пусковые токи двигателей могут привести к недопустимому сни­жению напряжения питающей сети.

Каким же образом можно изменять момент двигателя? Для этого необходимо обратиться к формуле, определяющей развиваемый электрическими двигателями момент М как произведение маг­нитного потока Ф и тока якоря 1:

где k - конструктивный коэффициент двигателя.

В соответствии с этой формулой регулирование (ограничение) момента может быть достигнуто за счет изменения тока Iили маг­нитного потока Ф. На практике регулирование момента чаше все­го осуществляется за счет регулирования тока. Основным показа­телем для оценки того или иного способа регулирования (ограни­чения) момента является точность поддержания заданного уси­лия или момента.

Регулирование тока двигателя производится его системой уп­равления (или оператором) за счет изменения подводимого к дви­гателю напряжения с помощью преобразователей электроэнер­гии или включением в его цепи добавочных резисторов. Отметим при этом, что регулирование тока и момента может осуществ­ляться только в динамическом (переходном) режиме ЭП, посколь­ку в установившемся режиме ток и момент двигателей определя­ются их механической нагрузкой.

Для анализа возможности регулирования тока используется электромеханическая характеристика двигателя, которая представ­ляет собой зависимость его скорости от тока . Для двигателей постоянного тока независимого возбуждения его электромехани­ческая характеристика является зависимостью скорости от тока якоря и при постоянном (нерегулируемом) магнитном потоке повторяет механическую. Для асинхронного двигателя электроме­ханическая характеристика представляет собой зависимость его скорости от тока статора или ротора, а для синхронного двигате­ля - зависимость его скорости от тока статора.

На рис. 3.2, а для примера показаны электромеханические и механические характеристики двигателя постоянного тока неза­висимого возбуждения, позволяющие регулировать (ограничивать) ток 1 и момент М при пуске с помощью добавочного резистора в цепи якоря. Резистор включается в цепь двигателя на период пуска (характеристика 1), а затем при достижении двигателем скорости W2 закорачивается (шунтируется) с помощью коммутационных аппаратов, и двигатель переходит на ОСНОВНУЮ характе­ристику 2. Как видно из рис. 3.2, а, регулирование тока и момента производится ступенчато в пределах и характери­зуется невысокой точностью.

Рис. 3.2. Характеристики двигателя при ограничении тока и момента:

а - с помощью резисторов; б- в системе «преобразователь - двигатель»; 1- с резистором в цепи якоря; 2 - без резистора в цепи якоря; 3. 4 - соответственно вертикальный и горизонтальный участки характеристики в замкнутой системе.

Для повышения точности необходимо использовать несколько ступеней резисторов и несколько пусковых характеристик, в этом случае ток I и момент М будут изменяться в меньших пределах.данный способ характеризуется простотой реализации, но отли­чается малой точностью.

Наибольшая точность может быть получена в замкнутой систе­ме «преобразователь - двигатель» за счет регулирования подводи­мого к двигателю напряжения. В таком ЭП может быть получена изображенная на рис. 3.2, б характеристика, наличие участка 3 которой обеспечивает ограничение тока и момента двигателя. В пределе участок 3 характеристики может быть получен в виде вертикальной линии, что определит максимально возможную то­чность регулирования тока и момента.