Электрический привод и электрооборудование в АПК. Часть 2. Регулирование двигателя постоянного тока. Учебное пособие

на работу конденсаторных установок, синхронных машин и самих УВ.

Важнейшим энергетическим показателем приемников электроэнергии является коэффициент мощности, характеризующий сдвиг по фазе тока в цепи.

Втиристорныхпреобразователяхкриваятокаотстаетот кривой напряжения, причем с увеличением угла α фазовый сдвиг увеличивается.

Иными словами, УВ потребляет из сети не только активную, но и реактивную мощность. Причем реактивная мощность увеличивается при возрастании угла α. Эти обстоятельства требуют принятия специальных мер по повышению коэффициента мощности.

4.3. Реверсивные электроприводы с УВ

Изменить направления вращения ДПТ НВ (осуществить реверс двигателя) можно за счет изменения полярности напряжения или на обмотке возбуждения, или на якоре двигателя. Первый способ, несмотря на его кажущуюся привлекательность – малую мощность в цепи возбуждения, используется редко. Это связано с тем, что при изменении полярности напряжения на обмотке возбуждения ток в ней снижается до нуля, а затем меняет свой знак. При этом момент двигателя, пропорциональный магнитному потоку обмотки возбуждения, также снижается, достигает нулевого значения, а затем меняет свой знак. Снижение момента затягивает процесс реверса.

В современных быстродействующих приводах реверс осуществляют изменением полярности напряжения на якоре. Такие приводы содержат два комплекта управляемых преобразователей (рис. 35): комплект, условно обозначенный «Вперед» – «В», комплект «Назад» – «Н». При разделенном управлении в каждый момент времени работают вентили только одного комплекта.

61

Предположим, что в исходном состоянии работает комплект «В». Полярность напряжения преобразователя и направления ЭДС двигателя E и тока Iя якоря показаны на рис. 36. Если же включен комплект «Н», то полярность напряжения на якоре будет противоположной, и двигатель будет вращаться в противоположную сторону.

Рис. 36. Схема реверсивного электрического привода с ДПТ

В реверсивных приводах при снижении скорости и реверсе двигателя реализуется инверторный режим работы выпрямителя. Поясним это более подробно.

Предположим, что в исходном состоянии работает комплект«В»ичастотувращениядвигателянеобходимоуменьшить. Для этого уменьшают величину задающего сигнала в системе ЭП. В результате напряжение на выходе комплекта «В» начинает резко снижаться и, соответственно, уменьшается ток Iя. В некоторый момент он становится равным нулю. После этого система управления УВ выдает команду на включение вентилей комплекта «Н».

62

Причем комплект «Н» переводится в инверторный режим (полярность на его выходе для инверторного режима показана в окружностях).

При этом ток якоря меняет знак и протекает из цепи постоянного тока в цепь переменного тока. Величина ЭДС комплекта «Н» устанавливается такой, чтобы ток якоря

I= E −Uñð

ÿRÿ

не превышал допустимого тока двигателя (тока отсечки). Так организуется режим генераторного торможения двигателя с отдачей энергии в сеть переменного тока.

Следует подчеркнуть, что включение комплекта «Н» в выпрямительном режиме в рассматриваемой ситуации недопустимо. Действительно, при таком включении ЭДС двигателя будет действовать согласно с напряжением УВ, и ток якоря будет недопустимо большим:

I ÿ = E +Uñð . Rÿ

При работе же комплекта «Н» в инверторном режиме напряжение на выходе УВ ограничивает ток якоря.

При подходе двигателя к заданной пониженной скорости ток якоря уменьшается, комплект «Н» отключается и вновь вступает в работу комплект «В».

Аналогичнопротекаетпроцессреверсадвигателя.Только в этом случае комплект «Н» остается постоянно включенным, угол α постепенно изменяется в сторону уменьшения. При a < 90о комплект Н переходит в выпрямительный режим, полярность напряжения на якоре двигателя меняется, и двигатель начинает вращаться в противоположную сторону.

63

Управление комплектами «В» и «Н» осуществляется автоматически соответствующими блоками тиристорного электрического привода.

Вопросы для самоподготовки

1. Импульсное регулирование переменных ДПТ с НВ. 2. Однофазный однополупериодный УВ.

3. Фазовый способ регулирования выпрямленного напряжения.

4. Трехфазные схемы УВ. 5. Реверсивные электроприводы с УВ.

64

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Ильинский Н. Ф. Основы электропривода: учеб. пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МЭИ, 2003. – 224 с.

2. Москаленко В. В. Электрический привод: учеб. для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Изд. центр «Академия», 2007. – 368 с.

3. Алексеев В. В. Электрический привод: учеб. для студ. высш. учеб. заведений / В. В. Алексеев, А. Е. Козярук. – М.: Изд. центр «Академия», 2008. – 200 с.

4. Епифанов А. П. Электропривод в сельском хозяйстве: учеб. для вузов. – СПб.: Лань, 2010. – 224 с.

5. Драчев Г. И. Теория электропривода. Ч. 1: учеб. пособие. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. – 209 с.

6. Ключев В. И. Теория электропривода: учеб. для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 2001. – 697 с.

7. ДюбейГопалК.Основныепринципыустройстваэлектроприводов. – М.: Техносфера, 2009. – 480 с.

65

66

67