Вопрос 5.
Полюсный непрерывный способ управления. При этом способе на обмотку якоря постоянно подается номинальное напряжение Uя.ном от независимого источника питания U (рис. 5.26,а). Управление угловой скоростью якоря осуществляется за счет изменения напряжения управления Uy на обмотке главных полюсов.
Рис.5.26
Магнитный поток машины Ф при отсутствии насыщения изменяется пропорционально напряжению управления. Для произвольного коэффициента сигнала поток Ф=αФном (где Фном – значение потока при α=1). Тогда на основании (5.37) и (5.38) получим уравнение механической характеристики при полюсном способе управления:
ω =Uя.ном/αКФном - Rя/(αКФном)2Mэм = ω0.ид/α - Rя/(αКФном)2Mэм. (5.47)
Разделим правую и левую части уравнения (5.47) на ω0.ид и преобразуем полученное выражение с учетом (5.45):
ω *=(α-M*)/α2. (5.48)
При α=const выражение (5.48) является уравнением механической характеристики, а при М=const – уравнением регулировочной характеристики исполнительного двигателя с полюсным управлением. Механические и регулировочные характеристики, соответствующие полюсному управлению и рассчитанные по (5.46), представлены на рис. 5.26,б,в. Из анализа уравнения (5.48) следует, что механические характеристики (рис.5.26,б) при полюсном управлении линейны. Устойчивость работы двигателя обеспечена при любом напряжении управления во всем диапазоне угловых скоростей. С уменьшением коэффициента сигнала уменьшается и жесткость механических характеристик. Значение пускового момента M па* равно, как и при якорном управлении, коэффициенту сигнала α, т.е. прямо пропорционально напряжению управления. Регулировочные характеристики (рис. 5.26, в) при полюсном управлении нелинейны
ИЛИ
Регулирование скорости вращения выше номинальной в двигателях с электромагнитным возбуждением, если это возможно по условиям эксплуа-тации двигателя, осуществляется изменением величины магнитного потока главных полюсов и называется полюсным управлением.
Оно реализуется путём изменения тока обмотки возбуждения. В про-стейшем варианте это осуществляется с помощью включённого последова-тельно с обмоткой реостата (рис. 12.12, б). При необходимости автоматиче-ского или дистанционного управления для регулирования используют ши-ротно-импульсный регулятор, аналогично схеме якорного управления рис. 12.12, а. В случае питания цепи возбуждения от источника переменного тока для регулирования используют управляемый выпрямитель.
Механические характеристики при полюсном управлении линейны, но сильная (квадратичная) зависимость жёсткости 1/b от величины магнитного потока приводит к тому, что она заметно уменьшается с ростом скорости вращения (рис. 12.12, б) и двигатель сильнее реагирует на изменения момен-та нагрузки.
Регулировочные характеристики двигателя при полюсном управлении принципиально нелинейны. При нулевом моменте нагрузки регулировочная характеристика представляет собой гиперболу, а при нагрузке отличной от нуля – кривую второго порядка, имеющую максимум в области малых токов возбуждения. Нелинейность и неоднозначность регулировочных характери-стик являются большими недостатками полюсного управления, которые нужно учитывать при разработке и эксплуатации. Достоинствами этого спо-соба являются возможность получения при номинальном напряжении пита-ния скоростей вращения, превышающих номинальную скорость, а также от-носительно малая мощность, расходуемая при регулировании.