2.4 Способи регулювання швидкості електроприводів

2.4.1 Методичні вказівки до вивчення теми Механічні характеристики і регулювальні властивості електроприводів необхідно вивчати у нерозривному зв’язку. Тільки в цьому випадку можна чітко уявити всі переваги і недоліки тих чи інших способів регулювання швидкості, оскільки одна й та ж система електропривода може регулюватися різними методами.

Необхідно запам’ятати, що в основу вибору способу регулювання повинні бути покладені вимоги виробничого процесу. Задовольнити цим вимогам у більшості випадків при правильному узгодженні електродвигуна з механізмом вдається лише за рахунок зміни і регулювання параметрів електричних кіл машини або за рахунок зміни прикладеної до її затискачів напруги.

При оцінюванні регулювальних властивостей електроприводів необхідно виходити з діапазону і плавкості регулювання, а також з відповідності механічної характеристики на різних швидкостях заданим умовам роботи, економічності і надійності регулювання.

При вивченні регулювальних властивостей електроприводів постійного струму слід особливу увагу звернути на механічні характеристики і особливості систем генератор –двигун і найбільш перспективну сучасну систему тиристорний перетворювач – двигун. Ці системи забезпечують широкий діапазон регулювання швидкості при достатній жорсткості характеристик і безперервність керування.

Розглядаючи регулювальні властивості двигунів змінного струму, зокрема, асинхронних двигуні, необхідно звернути увагу на те, що у них безступінчасте змінення швидкості у широкому діапазоні пов’язане з великими технічними труднощами і потребує значних капіталовкладень. Необхідно усвідомити причини труднощів глибокого регулювання швидкості в асинхронних електроприводах і чітко представити шляхи їх подолання, оскільки асинхронний електропривод завдяки простоті, надійності, економічності, можливості безпосереднього включення в мережу асинхронного двигуна сміливо можна назвати приводом майбутнього.

У зв’язку з цим більш докладно слід зупинитись на керованому приводі зі статичним перетворювачем частоти. Розробки останніх відкривають великі перспективи перед цим електроприводом. Очікується, що цей тип привода у найближчому майбутньому витіснить із виробництва розповсюджену в теперішній час систему генератор частоти – двигун.

2.4.2 Література: /1/ - Розд. 6 (п.п. 6.3), розд. 8 (п.п. 8.1…8.6, 8.8 (с. 365…368), 8.9, 8.10 (с. 388, 389), 8.11, 8.12); /2/ - гл. 8 (п.п. 8.1…8.4, 8.8 (с. 547…551), 8.9…8.10, 8.12 (с. 579, 580, 586…590), 8.13); /3/ - гл. 5 (п.п. 5.2…5.5), гл. 7 (п.п. 7.1…7.5, 7.8…7.10, 7.12, 7.13); /4/ - гл. 4 (п.п. 4.1…4.11, 4.12 (с. 161…174), 4.13…4.16).

2.4.3 Питання для самоперевірки

1. Перелічіть і поясніть основні техніко-економічні показники регулювання швидкості електроприводів.

2. Перелічіть способи регулювання швидкості електродвигуна постійного струму незалежного збудження.

3. Охарактеризуйте різні способи регулювання швидкості двигуна послідовного збудження.

4. Перелічіть відомі принципи регулювання швидкості двигуна змішаного збудження.

5. На прикладі системи генератор – двигун поясніть, що означає "регулювання при сталому моменті" і "регулювання при сталій потужності".

6. Які фактори обмежують границі регулювання вище і нижче основної швидкості двигуна постійного струму незалежного збудження в системі генератор – двигун або тиристорний перетворювач – двигун?

7. Перелічіть основні переваги і недоліки електроприводів з тиристорним перетворювачем порівняно з системою генератор – двигун.

8. Накресліть схему силової частини тиристорного електропривода і поясніть її роботу.

9. Як змінюється напруга тиристорного перетворювача при зміні кута регулювання?

10. Перелічіть способи регулювання швидкості асинхронних двигунів з контактними кільцями і короткозамкненим ротором.

11. В чому полягають труднощі одержання безступінчастого регулювання швидкості асинхронних двигунів у широкому діапазоні?

12. На прикладі регулювання швидкості асинхронного двигуна перемиканням числа пар полюсів розкажіть про "регулювання при сталому моменті" і "регулювання при сталій потужності". Накресліть характеристики двигуна, що відповідають цим способам.

13. Які способи регулювання швидкості асинхронного двигуна дозволяють плавно змінювати швидкість при наявності жорстких механічних характеристик? Які недоліки цих способів?

14. Дайте оцінку регулюванню швидкості імпульсним включенням асинхронного двигуна.

15. В яких приводах можуть знайти застосування каскадні установки?

16. Для яких цілей застосовується регулювання швидкості асинхронних двигунів за принципом накладення характеристик?

17. Накресліть схеми статичних перетворювачів частоти з безпосереднім зв’язком і з проміжною ланкою постійного струму та поясніть принципи їх роботи. Розкажіть про перспективи застосування даних установок в керованих електроприводах змінного струму.

18. Поясніть причини обмеженості регулювальних властивостей синхронного двигуна.