Параметрическое регулирование скорости двигателя постоянного тока.

.

Реостатное регулирование.

Реостатный способ регулирования осуществляется путем изменения активного сопротивления резистора, включенного в цепь якоря двигателя. Переключение степеней резистора, в зависимости от мощности двигателя, производится или плоским контроллером или силовыми контакторами.

1 способ. Используется для двигателей малой мощности. Число степеней большое, коэффициент плавности больше единицы _w1.

Для двигателей большой мощности используется 2 способ, он более дорогостоящий, поэтому число степеней небольшое и коэффициент плавности значительно отличается от единицы.

Для всех типов электродвигателей регулирование скорости осуществляется вниз от основной номинальной скорости. При этом жесткость механической характеристики уменьшается. При снижении скорости потери электрической энергии растут, допустимый момент нагрузки остается практически постоянным.

Механические характеристики для двигателя постоянного тока независимого возбуждения при реостатном регулировании производятся при постоянном потоке и линейны. Ф=const. Если принять за допустимый момент по нагреву номинальный токI=I_н,Ф=Ф_н,М_доп=КФ_нI_ян=М_н, т.е. момент не изменен от скорости, если принять что двигатель обдуваемый.

Достоинством реостатного регулирования является его простота, все искусственные механические характеристики лежат ниже естественных механических характеристик. Зависимость момента от вводимого в цепи якоря сопротивления линейно.

.

1. w_eo(M)– скорость двигателя на естественной характеристике при заданном моменте.

2. - падение скорости двигателя за счет введения дополнительного сопротивления в цепь якоря.

Анализ выражения wот введения сопротивления показывает, что при малых моментах регулирования скорости не эффективно.

Со снижением скорости при реостатном регулировании уменьшает жесткость механических характеристик, при реостатном регулировании также мал диапазон регулирования скорости.

;.

Диапазон регулирования .

;

;;

.

В практике часто вместо значения минимальной жесткости характеристики задают наибольшее отклонение момента статической нагрузки М_с=(0,5÷1)М_н.

;.

;

R_я=0,04÷0,24;Д=2÷2,5;М_с=0,5÷1.

КПД средний:

;.

Для двигателей смешанного и последовательного возбуждения зависимость момента от ведения в цепи якоря дополнительного сопротивления, как и для двигателей постоянного тока с независимым возбуждением, имеет линейный характер

.

Регулирование скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения изменением потока возбуждения.

Из выражения механической характеристики просматривается, что регулирование скорости возможно изменением магнитного потока двигателя. Поток следует изменять лишь в сторону уменьшения от номинального значения, так как по условиям нагрева, он не должен превышать длительностью его номинальное значение. Кроме этого у многих машин постоянного тока при изменении магнитного потока выше номинального наступает насыщение магнитной цепи машины, т.е. этот способ регулирования скорости производится ослаблением поля двигателя.

Основным достоинством этого способа регулирования является, то что регулирование скорости реализуется за счет изменения режима работы в цепи относительно малой мощности. Кроме этого достоинством способа являются малые потери равные потерям при работе двигателя на естественной характеристике. Регулирование тока возбуждения производится или введением сопротивления в цепь обмотки возбуждения или за счет подключения обмотки возбуждения к регулируемому источнику питания.

Допустимый момент на валу двигателя I=I_н;М=КФI_н.

;;;

.

При этом способе регулирования, из анализа механической характеристики, можно видеть , что скорость идеального холостого ходарастет, ток короткого замыкания остается постоянным. Момент короткого замыканияМ_кз=KФI_кзменяется, жесткость.

Скорости механической характеристики

Ф₁<Ф₂<Ф₃;