Регулирование скорости вращения дпт с нв изменением напряжения подводимого к якорю

Этот способ реализуется введением регуляторов напряжения в цепь якоря, при этом в качестве регуляторов используют:

а) генераторы

б) вентильные регуляторы

в) широтно-импульсные регуляторы

При изменении напряжения , будет изменяться:

, а

При этом семейство регулировочных характеристик будет иметь вид:

Рис.98 Семейство регулировочных характеристик

1. Регулировочные характеристики обладают такой же жесткостью, что и естественная.

Следовательно, показатель; «стабильность» высокий.

2. Так как изменение в сторону возрастания не допустимо, по условиям диэлектрической прочностью изоляции, то направление однозонное «вниз».

3. Плавность - высокая.

4. Энергетические показатели зависят от способа реализации. В частности коэффициент мощности, при использовании вентильных регуляторов может оказаться низким, однако КПД - высокий.

5. Так как , то регулирование можно отнести к регулированию с постоянным моментом.

6. Диапазон регулирования: .

Кроме того, есть еще 4-й способ регулирования, который можно отнести как к реостатному регулированию так и к регулированию изменением напряжения якоря. Этот способ заключается в том, что так же как и при реостатном регулировании включается последовательное добавочное сопротивление и одновременно якорная обмотка шунтируется с параллельным сопротивлением . В совокупности и образуют «делитель напряжения». При изменении соотношения и изменяется напряжение на зажимах якоря.

Рис. 99 Схема регулирования скорости ДПТ с НВ шунтированием обмотки якоря.

Чаще всего этот способ регулирования применяют для двигателей параллельного возбуждения. Для того чтобы вывести уравнение регулировочной характеристики при этом способе регулирования запишем для якорной цепи двигателя уравнение по 1-му и 2-му закону Кирхгофа. При этом цепь ОВ не учитывается:

(110)

(111)

(112)

При этом регулировочные характеристики будет иметь следующий вид:

Рис.100 Регулировочные характеристики

Регулировочная характеристика имеет несколько меньшую жесткость, чем естественная, но значительно большую, чем реостатные.

Например: регулировочная характеристика при - позволяет получить скорость при некотором значении , обеспечивая при этом достаточно, жесткую характеристику ЭД. Если же скорость попытаемся получить с помощью реостатного регулирования, то жёсткость будет значительно ниже (Рнс.100)

Как видим реостатная характеристика будет значительно меньше жесткой, чем характеристика при шунтировании якоря. Таким образом, использование того способа регулирования позволяет по сравнению с реостатным существенно улучшить такой важный показатель как стабильность. При этом все остальные показатели качества, в том числе и энергетически примерно соответствует реостатному регулированию. Поэтому диапазон регулирования:

4.2 Регулирование скорости вращения двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением

Принято анализировать с помощью электромеханической характеристики:

(113)

Следовательно; регулировать скорость вращения двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением (ДПТ с ПВ) принципиально можно 3-мя методами:

1.

2. , последовательно с цепью якоря и обмоткой возбуждения

3.

1. Регулирование скорости ДПТ ПВ с .

Для того чтобы проанализировать этот способ регулирования введём понятие «» граничная скорость - это угловая скорость ДПТ при условии что внутреннее сопротивление цепи якоря .

Рис. 101 Схема регулирования скорости ДПТ с ПВ изменением напряжения подводимого к якорю.

(114)

Из выражения видно, что электромеханическая характеристика , будет представлять, из себя кривую асимптотическую приближающуюся к осям.

Рис. 102 Электромеханические характеристики при изменении напряжения

Запишем (113) с учётом (114).

(115)

Напряжение относительно номинального можно изменить только в сторону убывания. Обозначим:

- регулируемое напряжение.

(116)

- сопротивление цепи якоря.

Эта характеристика будет проходить параллельно к , но несколько ниже.

Для того чтобы определить вид регулирований характеристики найдем:

Таким образом, перепад скоростей между естественной и регулировочной характеристикой будет тем больше, чем больше .

Таким образом, жесткость регулировочных характеристик по мере снижения угловых скоростей возрастет.

Стабильность регулировочных характеристик выше, чем естественной.

Недостатком является низкая энергетическая эффективность, и поэтому .

Для некоторого расширения , последовательно с ОВ вводят добавочное сопротивление которое позволяет несколько уменьшить .

2. Регулирование добавочным сопротивлением вводимого в цепь якоря .

(117)

Отсюда видно, что при увеличении , жесткость механических характеристик будет уменьшаться.

Рис. 103 Механические характеристики ДПТ с ПВ при реостатном регулировании.

Этот способ регулирования обладает низкими энергетическими показателями и кроме того не обеспечивает необходимой устойчивости работы ЭП. т.к имеет низкую стабильность поэтому диапазон регулирования .