3.Что называется механической и электромеханической характеристиками двигателя? Как они классифицируются?

4. Что называется механической

характеристикой производственного

механизма? Как они классифицируются?

5.Перечислите основные критерии оценки механических характеристик.

6.Для чего моменты сопротивления механизмов и моменты инерции приводятся к валу двигателя?

7.Что понимается под многомассовой механической системой?

8.Что понимается под регулированием координат электропривода?

9.Охарактеризуйте основные показатели регулирования скорости.

10.В каких электроприводах применяется регулирование тока и момента двигателя?

11. Что характеризует электромагнитная	и электромеханическая
постоянные времени электропривода?

12. По каким основным принципам строится система управления электроприводами?

Раздел 2. Электроприводы с двигателями постоянного тока (ДПТ)

ДПТ нашли широкое применение в промышленных установках и механизмах различного назначения.

Уравнения электромеханической и механической характеристик электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением имеют следующий вид:

		U		IR	,		U		IR	М ,
									( )2
где	R – сопротивление якорной цепи;

24

– угловая скорость электродвигателя;

М– электромагнитный момент электродвигателя;

– конструктивная постоянная электродвигателя;– магнитный поток в обмотке возбуждения.

Механическую характеристику можно построить по каталожным данным. Для этого надо знать их аналитическое выражение и значение основных параметров, влияющих на скорость ДПТ независимого возбуждения

(ДПТ НВ).

Существуют два режима работы ДПТ НВ – двигательный и генераторный (тормозной). Торможение ДПТ НВ осуществляется тремя способами:

1)генераторное (рекуперативное) торможение с отдачей энергии в сеть;

2)динамическое торможение. Происходит при отключении якоря двигателя от сети и замыкании его на резистор, при этом обмотка возбуждения остаётся присоединённой к сети;

3)торможение противовключением. Осуществляется переменой полярности напряжения на обмотке якоря или обмотки возбуждения, а также под действием активного момента сопротивления

производственного механизма.

Существуют три основных способа регулирования скорости ДПТ НВ: при помощи резисторов в цепи якоря, изменения магнитного потока и подводимого к якорю двигателя напряжения.

Электроприводы с ДПТ НВ, питание которых осуществляется от преобразовательных установок (системы преобразователь – двигатель, источник тока – двигатель), имеют схожие выражения механических характеристик. Широкое применение различных обратных связей является характерной особенностью современных автоматизированных электроприводов различного назначения, что необходимо для дальнейшего понимания принципов формирования разнообразных искусственных характеристик.

25

Расчет пусковых и тормозных сопротивлений ДПТ НВ наиболее просто производится графическим методом, согласно которому величины пусковых и тормозных сопротивлений определяются по отрезкам, лежащим на вертикали соответствующего момента. Помимо графического метода расчета существуют аналитические методы, в ряде случаев успешно

дополняющие	первый.	Особенность		переходных	процессов	в
электроприводах	с ДПТ	НВ	в системе преобразователь-двигатель

заключается в получении заданных (оптимальных) законов изменения во времени тока, момента, скорости и угла поворота вала ДПТ НВ.

Особенностью двигателя последовательного возбуждения (ДПТ ПВ) является включение его обмотки возбуждения последовательно, поэтому ток якоря является и током возбуждения. Зависимости скорости от тока якоря и момента имеют гиперболический характер. Особенностью электроприводов с ДПТ ПВ является то, что у них отсутствует генераторный режим работы параллельно с сетью (режим рекуперативного торможения). Механические характеристики не пересекают оси скорости и не переходят во второй квадрант. Кроме этого, для ДПТ ПВ не может быть однозначно определена скорость идеального холостого хода. Остальные режимы работы ДПТ ПВ аналогичны ДПТ НВ.

Регулирование скорости ДПТ ПВ может осуществляться теми же способами, что и ДПТ НВ. Кроме основных способов практическое распространение получили импульсные способы, а также регулирование в схеме с шунтированием якоря.

На практике широко применяется метод расчета и построения пусковой диаграммы ДПТ ПВ, на основании которой определяют величины сопротивлений пусковых ступеней, так как это имеет практическое значение.

ДПТ смешанного возбуждения (ДПТ СВ), имеет две обмотки возбуждения: последовательную, включенную последовательно с якорем, и независимую, поэтому магнитный поток вследствие этого представляет сумму двух составляющих. Двигатель этого типа, имея две обмотки

26

возбуждения, сочетает в себе свойства ДПТ НВ и ДПТ ПВ, может работать во всех возможных режимах, а именно в режимах двигательном и генераторном, параллельно, последовательно и независимо от сети, в режимах холостого хода и короткого замыкания. Из-за относительно невысоких технико-экономических показателей ДПТ СВ (высокая стоимость, повышенные масса, габариты и расход материалов) электропривод с ДПТ СВ применяется сравнительно редко.

Вопросы для самопроверки

1.Что понимается под естественной и искусственной механической характеристиками двигателя?

2.В каких режимах может работать ДПТ НВ?

3.Перечислите и охарактеризуйте основные способы регулирования скорости ДПТ НВ. Дайте их сравнительную оценку.

4.В чём заключается особенности работы системы «тиристорный преобразователь – двигатель»?

5.Укажите особенности режима прерывистых токов.

6.Как влияет работа вентильного электродвигателя постоянного тока на сети электроснабжения? Назовите способы уменьшения этого влияния.

7.Какие виды обратных связей применяются для получения жёстких и крутоспадающих механических характеристик?

8.Какие существуют способы пуска и торможения ДПТ НВ? Как их можно осуществить?

9.В каких режимах может работать ДПТ НВ?

10.Особенности работы системы «генератор – двигатель постоянного тока». В чём сущность двухзонного регулирования скорости в этой системе?

27