32. Якорное, полюсное и реостатное управление дпт.

В двигателе с параллельным возбуждением основными являются:

1. Якорное регулирование (регулирование частоты изменение напряжения в цепи якоря)

Рисунок 1

Пусть механическая хар-ка 1 (см.рис) получена при напряжении U1 и потоке возбуждения Ф1. Изменение напряжения приведет к тому, что изменится скорость идеального холостого хода w0=U/KeФ, т.е. скорость при моменте сопротивления, равном нулю (реально при отсутствии полезной нагрузки на валу действует момент сопротивления М0). Наклон характеристики, определяемый коэффициентом (rя+rд)/кекмФ2, не зависит от напряжения. Харатеристика 2 соответствует значению U2<U1.

Этот способ регулирования следует признать основным для ДПТ. Он позволяет осуществлять регулирование скорости в широких пределах при сохранении постоянного наклона характеристик.

Способ экономичен: уменьшение механической мощности на валу P2=wM достигается уменьшением потребляемой от сети электрической мощности P1=UI+UвIв за счет уменьшения напряжения U. Основной недостаток способа – большая мощность регулирования UI, что требует применения соответствующих по мощности управляющих устройств.

2. Реостатное регулирование (хар-ка 3 на рисунке 1) (введение доп.сопротивления в цепь обмотки якоря – Rд) (*)

В соответствии с этим уравнением

Позволяет плавно регулировать n вниз от основной хар-ки.

Схема двигателя постоянного тока. Реостатное регулирование.

Недостаток: большие потери энергии на нагрев доп.сопротивления Rд, снижение жесткости характеристики, практическая невозможность работы на малых скоростях

3. Полюсное регулирование (хар-ка 4 на рисунке 1) (введение реостата в цепь обмотки возбуждения) Чем больше Rв, тем меньше ток Iв и тем слабее магнитный поток Ф. Из уравнения (*) Ф↓=> выше n0 и угол наклона больше.

Полюсное регулирование позволяет увеличивать n вверх от основной характеристики. Испольуя два эти способа получают:

Двухзонное регулирование скорости (33 вопрос).

4. И мпульсное регулирование

Этот способ возник и широко применяется в связи с развитием полупроводниковой техники и созданием полупроводниковых диодов в тиристорах и транзисторах.

t_к/t_л=q – скважность импульса последовательности. Регулируя скважность с помощью системы упр-я тиристорным ключом можно регулировать площадь под кривой U_дв(t), т.е. изменять напряжение на обмотке якоря. Через якорь протекает ток в течение импульса в паузе ток уменьшается. Основной недостаток – пульс.ток якоря.

33. Двухзонное регулирование дпт параллельного возбуждения.

Получается путем использования реостатного и полюсного регулирования

Рисунок – Изменение магнитного потока при разных нагрузках (а) и механических характеристиках (б) в области частот выше номинальной

П омнить: При снижении Ф↓ -> M=const, ток якоря увеличивается и может превысить Iном, что приведет с сгоранию машины.

В режиме холостого хода поток изменяется обратно пропорционально частоте (рис. а), а под нагрузкой он снижается тем медленней, чем больше абсолютное скольжение.

Изменения потока при увеличении частоты вызваны уменьшением тока статора вследствие возрастания индуктивного сопротивления рассеяния хσ1 , которое в этом режиме играет такую же роль, как активное сопротивление r1 при управлении по закону U1/f1=const.

При увеличении частоты располагаемый электромагнитный момент двигателя уменьшается обратно пропорционально квадрату α (рис.1 б), а располагаемая мощность – обратно пропорционально первой степени α, т.к. одновременно возрастает скорость вращения поля.

Сочетание двух режимов частотного управления U1/f1=const и U1=const дает возможность получить двухзонное регулирование скорости АД. Особенность заключается лишь в том, что регулирование скорости при частотном управлении осуществляется изменением частоты в обеих зонах, а режим управления потоком определяется законом управления напряжением.

Двухзонное регулирование скорости ДПТ заключается в том, что регулирование скорости от нулевого до номинального значения ωн (первая зона) осуществляется путем изменения напряжения якоря Uя (от нулевого до номинального значения) при постоянном магнитном потоке двигателя равном номинальному Φ=Φн. Регулирование скорости от значения ωн до ее максимального значения ωмах (вторая зона регулирования) происходит за счет ослабления магнитного потока двигателя при номинальном напряжении якоря Uя=Uян. Изменение потока менее энергоемкое, чем изменение Uя, так как мощность цепи возбуждения, по сравнению с цепью якоря, не велика.