Тема 13 Регулювання швидкості двигуна постійного струму послідовного збудження зміною магнітного потоку , напруги і шунтування резистора якоря.
Рис 1 а рис 1 б
Рис 2 а рис 2 б
Рис 3 а рис 3 б
Рис 3 в
Розглянемо як можна змінювати величину магнітного потоку двигуна постійного струму послідовного збудження. Для цього необхідно зібрати схему рис 1а, в даній схемі паралельну обмотку збудження включений шунтуючий резистор Rд . З „ТОЕ” відомо , що при паралельному з’єднанні опорів струм розгалужується обернено пропорційно їх опору. Це значить якщо опір резистора Rд зменшувати то більшість струму буде проходити через Rд, а менша частина струму через обмотку збудження С1С2. Значить таким чином ми можемо регулювати швидкість обертання двигуна постійного струму зміною магнітного потоку.
На рис 1б зображенні механічні характеристики для даного двигуна, крива 1 – природна ( коли Rд=∞), а криві 2 і 3 – штучні, причому менший опір струм через обмотку збудження буде проходити менший тим оберти будуть більші.
Розглянемо регулювання обертів двигуна постійного струму послідовного збудження зміною величини підведеної напруги .
З рівнянь електромеханічної і механічної характеристик відомо, що оберти двигуна прямо пропорційно залежать від напруги. Для реалізації даного методу потрібно зібрати схему (рис 2а) . Напругу змінювати регулятором напруги РН . На рис 2б зображена характеристика. Крива – 1 природна характеристика при номінальному значені напруги; 2 , 3 – штучні характеристики при напрузі яка вище номінального значення .
Регулювання швидкості шунтуванням якоря резистором.
Як видно з даної
схеми рис 3а паралельно обмотці якоря
підключений шунтуючий резистор Rш
- це значить змінюючи його величину,
можна змінювати величину струму що
проходить через обмотку якоря одночасно
регулювати резистор Rд
можна змінювати величину підведеної
напруги. Якщо звернутись до рівняння
електромеханічної та механічної
характеристик то видно, що даним методом
фактично можна регулювати швидкість
по двом параметрам: змінювати напруги
і змінювати величину струму в обмотці
якоря. На рис 3б зображена електромеханічна
характеристика , з якої видно що при
холостому ході струм = 0, швидкість
-
не безмежна , а
=
.
Якщо під дією
зовнішнього пристрою збільшувати
більше обертів
холостого ходу то машина буде працювати
в генераторному режимі,
- будуть зростати,
струм змінить напрямок і при значені
оберти прямують
до плюс безкінечності. Проаналізувавши
рівняння механічної характеристики
дана характеристика буде мати вигляд
на рис 3в.
Тема 14 Гальмування електроприводу двигуна постійного струму послідовного збудження.
Рис 1
Рис 2 рис 3
З принципу роботи двигуна постійного струму відомо що для того щоб змінити напрямок моменту тобто зробити його привідним , а гальмівним треба змінювати напрямок струму, або в обмотці збудження або в обмотці якоря. Цим самим привести машину в гальмівний режим.
Динамічне гальмування.
Для здійснення динамічного гальмування двигуна постійного струму з послідовним збудженням треба відключити його від мережі тобто напруга=0 і обмотка якоря підключити до гальмівного резистора Rг (рис 1)
Виходячи з рівнянь електромеханічної та механічної характеристик
(1)
(2)
при напрузі рівній нулю рівняння приймають вигляд
(3)
(4)
Для двигуна постійного струму незалежного збудження в режимі динамічного гальмування виходячи з рівнянь (3) та (4)механічні характеристики мають вигляд прямих ( рис2 ) при чому чим більший опір Rг ти механічна характеристика більш крута. Аналогічні характеристики для двигуна постійного струму послідовного збудження як показано на ( рис 1) показані на ( рис 3 ).Для двигуна постійного струму послідовного збудження динамічне гальмування може здійснюватись при умові коли в машині після її відключення від мережі залишався залишковий магнетизм. При цьому якір машини по інерції обертається значить згідно закону електромагнітної індукції виробляється ЕРС, але ця ЕРС напрямлена від Я2 до Я1 під дією цієї ЕРС проходить струм через Rг і обмотку збудження створюється гальмівний момент . Гальмування припиниться при умові коли значення ЕРС =буде рівним падінню напруги в Rг і в обмотці збудження , то струм = 0 і процес гальмування закінчується. Механічна характеристика для цього режиму зображені ( на рис 3 ) . Чим більше опір Rг тим механічна характеристика проходить вище і крутіше .