Регулирование момента и тока двигателей

При формировании заданного графика движения исполнитель­ных органов, например кабины пассажирского лифта, возникает необходимость обеспечения требуемого ускорения и замедления. Это реализуется за счет регулирования прикладываемого к исполнительным органам со стороны ЭП момента или усилия.

Для того чтоб изменять момент двигателя, необходимо обратиться к формуле, определяющей развиваемый электрическими двигателями момент М как произведение маг­нитного потока Ф и тока якоря I:

М = кФI(3.3)

где к — конструктивный коэффициент двигателя.

В соответствии с этой формулой регулирование (ограничение) момента может быть достигнуто за счет изменения тока I или маг­нитного потока Ф. На практике регулирование момента чаще все­го осуществляется за счет регулирования тока. Основным показа­телем для оценки того или иного способа регулирования (ограни­чения) момента является точность поддержания заданного уси­лия или момента.

Регулирование тока двигателя производится его системой уп­равления (или оператором) за счет изменения подводимого к дви­гателю напряжения с помощью преобразователей электроэнер­гии или включением в его цепи добавочных резисторов.

Для анализа возможности регулирования тока используется электромеханическая характеристика двигателя, которая представ­ляет собой зависимость его скорости от тока ω(I). Для двигателей постоянного тока независимого возбуждения его электромехани­ческая характеристика является зависимостью скорости от тока якоря и при постоянном (нерегулируемом) магнитном потоке повторяет механическую. Для асинхронного двигателя электроме­ханическая характеристика представляет собой зависимость его скорости от тока статора или ротора, а для синхронного двигате­ля — зависимость его скорости от тока статора.

На рис. 3.2, а для примера показаны электромеханические и механические характеристики двигателя постоянного тока неза­висимого возбуждения, позволяющие регулировать (ограничивать) ток I и момент М при пуске с помощью добавочного резистора RД

Характеристики двигателя при ограничении тока и момента:

а — с помощью резисторов; б — в системе «преобразователь—двигатель»; I — с резистором в цепи якоря; 2 — без резистора в цепи якоря; 3, 4 — соответственно вертикальный и горизонтальный участки характеристики в замкнутой cистеме

в цепи якоря. Резистор включается в цепь двигателя на период пуска (характеристика /), а затем при достижении двигателем скорости ω₂ закорачивается (шунтируется) с помощью коммута­ционных аппаратов, и двигатель переходит на основную характе­ристику 2. Как видно из рис. 3.2, а, регулирование тока и момента производится ступенчато в пределах I1…I2и M₁...M₂ и характери­зуется невысокой точностью.

Для повышения точности необходимо использовать несколько ступеней резисторов и несколько пусковых характеристик, в этом случае ток I и момент М будут изменяться в меньших пределах. Данный способ характеризуется простотой реализации, но отли­чается малой точностью.

Наибольшая точность может быть получена в замкнутой систе­ме «преобразователь—двигатель» за счет регулирования подводи­мого к двигателю напряжения. В таком ЭП может быть получена изображенная на рис. 3.2, б характеристика, наличие участка 3 которой обеспечивает ограничение тока и момента двигателя. В пределе участок 3 характеристики может быть получен в виде вертикальной линии, что определит максимально возможную то­чность регулирования тока и момента.