Тема 6 Регулювання координат електроприводу двигуна постійного струму незалежного збудження зміною величини напруги якоря

«Система перетворювач двигун»

Рис 1 Рис.2

З рівняння електромеханічної і механічної характеристик відомо, що швидкість обертання двигуна постійного струму незалежного збудження залежить від величини підведеної напруги при цьому пропорційно. Для реалізації даного методу регулювання швидкості необхідно мати управляючий перетворювач (рис 1). В ролі випрямляча( перетворювача) можуть буди використанні тиристори і напруга на виході буде визначатися : U=Еп- I Rп (1), де

Rп- опір перетворювача

Використовуючи рівняння електромеханічної і механічної характеристик, а також формулу (1) отримаємо рівняння електромеханічної характеристики

(2), а також механічної характеристики

(3)

На рис 2 зображено відповідно рівнянь 2 і 3 електромеханічну і механічну характеристики в залежності від величини підведеної напруги. При чому пряма 1 – відповідає природній характеристиці, а прямі 2 …6 – штучним характеристикам, які мають більший нахил чим природна характеристика , що пояснюється опором перетворювача Rп. Чим вища напруга тим характеристика буде проходити вище , тобто прямі 2, 3, 4 будуть відповідати позитивному значенню напруги , 6, 7, 8 негативному, а 5 коли напруга рівна нулю.

Тема 7 Система тиристорний перетворювач двигун

Рис. 1

Зміну величини напруги можна здійснювати за допомогою напівпровідника , статичних перетворювачів, в ролі яких найчастіше використовують тиристорні перетворювачі. Тиристорні перетворювачі ( рис.1 ) можна використовувати в нульовій схемі, або мостовій схемі. Крім того схему можна зробити з реверсуванням або без реверсування. На рисунку 1 представлена найпростіша нульова схема без реверсування. В цій схемі використовують узгоджуючий трансформатор Т, два тиристори VS1 і VS2 індуктивність L для згладжування, а також СИФУ – система імпульсного фазового управління .

А) Б)

В) Г)

В даній схемі величини підведеної напруги регулюється за рахунок кута відкривання . Цей кут регулюється за допомогою СИФУ . Із СИФУ сигнали подаються на управляємий електрод тиристорів VS1 і VS2. Якщо кут = це значить тиристори повністю відкриті і на обмотку якоря подається напруга , яка має вигляд мал. 2а . Це при умові якби в обмотку якоря не була би включена індуктивність L . Так як в обмотку якоря включена ця індуктивність то вона згладжує цю пульсацію напруги чи струму мала би вигляд (рис 2г) . Якщо кут = то форма випрямленої напруги дорівнювала (рис 2 б ) . Якщо кут = то форма випрямленої напруги була би ( рис 2 в).

Висновок , чим кут більший тим діюче значення напруги буде менше і відповідно оберти менші. І якщо = то діюче значення напруги = 0, і двигун зупиниться.

Рис.3

На рис 3. представлена трьохфазна мостова схема без реверсування. В залежності від кута відкривання змінюється величина підведеної напруги до двигуна постійного струму ДПС і відповідно швидкості обертання. Перевага даної схеми над попередньою заклечається в тому що напруга яка поступає більш випрямлена з меншими пульсаціями , що краще для двигуна.

Рис.4

Рис 4 – аналогічна схема , але з реверсуванням. Реверсування в даній схемі відбувається за рахунок того, що в даній схемі є два комплекти тиристорів VS1, VS3 і VS5 –катодна група та VS2, VS4 і VS6 – анодна група . За рахунок СИФУ один із комплектів працює в випрямляючому режимі і пропускає струм, а друга інвертному режимі , і струм не пропускає. За рахунок цього міняється напрям струму через обмотку якоря двигуна постійного струму, а значить і напрямок обертання. На рис 5 представлена форма випрямленої напруги при , = і = . Видно що при діюче значення напруги значно менше .