7.2. Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения как динамическое звено

При анализе динамических свойств двигателя постоянного тока последовательного возбуждения следует учитывать, что поток двигателя изменяется во всех переходных режимах. При изменении потока в магнитопроводе наводятся вихревые токи, оказывающие демпфирующее действие на изменение магнитного потока. Контур вихревых токов описывается уравнением

(7.6)

где: w_вт – условное число витков контура.

Уравнение цепи двигателя:

(7.7)

Поток двигателя создается током в обмотке возбуждения и вихревым током I_вт.

. (7.8)

На базе уравнений (7.6, 7.7, 7.8) после их преобразования [1-2] можно составить упрощенную (без учета насыщения магнитопровода) структурную схему двигателя последовательного возбуждения – рис.7.11. В этой схеме

.

Более точная структурная схема приведена в [1-2]. Поскольку данная схема является нелинейной, т.к. содержит произведения переменных, то аналитическое определение передаточных функций двигателя последовательного возбуждения затруднено. Для анализа переходных процессов в двигателе следует пользоваться методами компьютерного моделирования.

Глава 8. Вентильный двигатель

8.1. Принцип работы вентильного двигателя

Под вентильным двигателем понимают систему регулируемого электропривода, состоящую из электродвигателя переменного тока, конструктивно подобного синхронной машине, вентильного преобразователя и устройств управления, обеспечивающих коммутацию цепей обмоток электродвигателя в зависимости от положения ротора двигателя. В этом смысле вентильный двигатель подобен двигателю постоянного тока, в котором посредством коллекторного коммутатора подключается тот виток обмотки якоря, который находится под полюсами возбуждения.

Двигателям постоянного тока присущи серьезные недостатки, обусловленные, главным образом, наличием щеточно-коллекторного аппарата.

1. Недостаточная надежность коллекторного аппарата, необходимость его периодического обслуживания.

2. Ограниченные величины напряжения на якоре и, следовательно, мощности двигателей постоянного тока, что ограничивает их применение для высокоскоростных приводов большой мощности.

3. Ограниченная перегрузочная способность двигателей постоянного тока, ограничение темпа изменения тока якоря, что существенно для высокодинамичных электроприводов.

В вентильном двигателе указанные недостатки не проявляются, поскольку здесь щеточно-коллекторный коммутатор заменен бесконтактным коммутатором, выполненным на тиристорах (для приводов большой мощности) или на транзисторах (для приводов мощностью до 200кВт). Исходя из этого, вентильный двигатель, который конструктивно выполняется на базе синхронной машины, часто называют бесконтактным двигателем постоянного тока. По управляемости вентильный двигатель также подобен двигателю постоянного тока – его скорость регулируется измене-

161