- •Раздел 2 Электроприводы с двигателями постоянного тока
- •Тема 2.1 Электропривод с двигателями постоянного тока независимого возбуждения (дпт нв)
- •2.1.1 Схема включения и статические характеристики дпт нв
- •2.1.2 Энергетические режимы работы дпт нв
- •2.1.3 Регулирование координат дпт нв с помощью резисторов в цепи якоря
- •2.1.4 Регулирование тока и момента дпт нв при пуске, торможении и реверсе
- •2.1.5 Пуск дпт
- •2.1.6 Пусковая диаграмма дпт нв
- •2.1.7 Регулирование координат дпт нв изменением магнитного потока
- •2.1.8 Регулирование координат эп с дпт нв изменением подводимого к якорю напряжения
- •2.1.9 Система «генератор – двигатель»
- •2.1.10 Система «тиристорный преобразователь – дпт»
- •2.1.11 Регулирование координат эп с дпт нв в системе «источник тока – двигатель»
- •2.1.12 Импульсное регулирование координат эп с дпт нв
- •2.1.13 Расчет регулировочных резисторов в цепи якоря дпт нв
- •2.2 Электроприводы с двигателями постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения
- •2.2.1 Схема включения, статические характеристики и режимы работы дпт последовательного возбуждения
- •2.2.2 Торможение эп с дпт последовательного возбуждения
- •Раздел 3 Электроприводы с двигателями переменного тока
- •3.1 Электроприводы с асинхронными двигателями
- •3.1.1 Схемы включения ад
- •3.1.2 Схема замещения ад
- •3.1.3 Электромеханическая характеристика ад
- •3.1.4 Механическая характеристика ад
- •3.1.5 Энергетические режимы работы ад
- •3.1.6 Способы регулирования координат ад
- •3.1.7 Регулирование координат ад с помощью резисторов
- •3.1.8 Регулирование скорости ад изменением подводимого к статору напряжения
- •3.1.9 Регулирование координат ад изменением частоты подводимого напряжения
- •3.1.10 Принцип действия преобразователей частоты
- •3.1.11 Регулирование скорости ад изменением числа пар полюсов
- •3.1.12 Регулирование скорости ад в каскадных схемах его включения
- •3.1.13 Торможение ад
- •Тема 3.2. Электропривод с синхронными двигателями
- •3.2.1 Схема включения, статические характеристики и режимы работы сд
- •3.2.2 Регулирование скорости и торможение сд
- •3.2.3 Пуск сд
2.1.12 Импульсное регулирование координат эп с дпт нв
Применение импульсного способа регулирования скорости ЭП позволяет в ряде случаев упростить его силовую схему и повысить надёжность его работы. Этот способ является практически единственным при питании двигателя от нерегулируемого источника постоянного тока (аккумуляторной батареи, неуправляемого выпрямителя и т.д. ).
Регулирование скорости в этом случае осуществляется импульсным (периодическим) изменением напряжения, магнитного потока или добавочного сопротивления в якорной цепи. Импульсное регулирование указанных параметров осуществляется с помощью управляемых полупроводниковых ключей. Основным показателем работы ключа является заполнение (скважность его работы), определяемая отношением времени замкнутого состояния ключа ( tз ) к периоду его коммутации ( Тк )
,
где t0 – время разомкнутого состояния ключа.
Существует два способа управления ключом – широтно-импульсный и частотно-импульсный. При широтно-импульсном способе Тк = const, tз = var (изменяется). При частотно-импульсном способе Тк = var, tз = const.
Импульсное регулирование сопротивления в цепи якоря. Осуществляется путём периодической коммутации по определенному закону ключа К, включённого параллельно резистору с сопротивлением Rд ( рисунок 2.18,а ).
Семейство механических характеристик ДПТНВ при импульсном регулировании получим, проанализировав граничные режимы работы ключа К: его постоянно разомкнутое и постоянно замкнутое состояния. При γ = 1 резистор выведен из цепи якоря и двигатель работает на естественной механической характеристике 1. Если γ = 0, резистор 2 введен в цепь якоря и двигатель работает по искусственной характеристике 4. При 0 < γ < 1 механические характеристики 2 и 3 располагаются между двумя граничными характеристиками (рисунок 2.18,б).
Рисунок 2.18 – Импульсное регулирование добавочного сопротивления в цепи якоря
Математическое выражение для семейства характеристик, показанных на рис. 2.18,б, будет выглядеть следующим образом:
Импульсное регулирование магнитного потока двигателя. Схема для данного способа представлена на рисунке 2.19,а. В цепь обмотки возбуждения ДПТ НВ включен резистор RB, шунтированный управляемым ключом К. При γ = 1 ключ замкнут, по обмотке возбуждения протекает номинальный ток, и двигатель работает на естественной характеристике 1. При γ = 0 ключ разомкнут, ток возбуждения и магнитный поток уменьшены, чему соответствует искусственная характеристика 4. При 0 < γ < 1 механические характеристики 2 и 3 располагаются между двумя граничными характеристиками (рисунок 2.19,б).
Рисунок 2.19 – Импульсное регулирование магнитного потока
Импульсное регулирование напряжения на якоре ДПТ НВ. Ключом К якорь периодически подключается к источнику питания U (рисунок 2.20,а). При замкнутом ключе К ток в якоре протекает под действием напряжения источника U, а при разомкнутом – под действием ЭДС якоря через диод.
Рисунок 2.20 – Импульсное регулирование напряжения на якоре
При γ = 1 на якорь подается полное напряжение источника, чему соответствует работа двигателя на естественной характеристике 1. При γ = 0 ключ разомкнут, напряжение на якорь не подается, и двигатель работает на характеристике 4 в режиме динамического торможения. При 0 < γ < 1 механические характеристики 2 и 3 располагаются между двумя граничными характеристиками (рисунок 2.20,б) и описываются следующим выражением:
.