Регулирование частоты вращения изменением подводимого напряжения.

Регулирование частоты вращения сопротивлением в цепи якоря.

Уравнения токов до и после введения сопротивления

J_a1=(U-C_eФn)/R_a, J^’_a=(U-C_eФn)/(R_a+R_p), откуда

J_a1 = J^’_a*(R_a/(R_a+R_p)), т. е. ток J^’_a и момент уменьшается (M_c=M=C_мФJ_a).

При этом M_c>M и скорость n уменьшается. С уменьшением скорости n ток якоря возрастает, и он достигнет исходного тока якоря, но при меньшей скорости n.

Переходный процесс показан на рис. 230.

Регулирование частоты вращения сопротивлением в цепи якоря осуществляется в сторону уменьшения скорости, рис. 231.

Но так как ток якоря протекает по R_p, то увеличиваются общие потери, и снижается кпд. При постоянном токе, за счет увеличения падения напряжения J_a(R_a+R_p), скорость двигателя уменьшается.

Регулирование частоты вращения изменением подводимого напряжения.

 

Регулирование частоты вращения изменением подводимого напряжения производится следующими способами:

А) Система генератор-двигатель (Г-Д).

Б) Тиристорный преобразователь-двигатель (ТП-Д).

В) Широтно-импульсное регулирование.

 

А) Система Г-Д, рис.234.

n = (U-J_AR_A)/C_EФ

Увеличивая ток возбуждения генератора i_вг, возрастает поток Ф_г и Е_г, а следовательно увеличивается напряжение на якоре двигателя и скорость возрастает. Регулирование происходит плавно при малых потерях энергии, рис. 234.

Эта система используется при большой мощности двигателя (подъёмники, прокатные станы, экскаваторы и т.д).

Б) Тиристорный преобразователь-двигатель.

В системе Г-Д используется большое число машин, что увеличивает стоимость установки и снижает надежность.

Поэтому в последнее время для регулируемого напряжения все чаще используются статические преобразователи, рис.235.

Увеличивая угол управления α - площадь полупериода уменьшается, уменьшается среднее начение напряжения - U_ср, а следовательно уменьшается скорость вращения.

В) Широтно-импульсное регулирование.

Идея регулирования напряжения подводимого к двигателю заключается в том, что, изменяя длительность подключения двигателя ключом (К) к сети, изменяется среднее значение напряжения, рис. 236. В качестве ключа используются схемы на базе тиристоров или транзисторов.

Изменяя время импульса t_и изменяется скважность ε = t_u/(t_u+t_n), где t_u - время импульса; t_n - время паузы. Среднее значение U_ср=U₀e. N = (U_cp – I_accR_a)/C_cФ.

Как видим, изменяя среднее значение напряжения, можно регулировать частоту вращения двигателя. Эта система широко используется вместо контактарно-резисторных систем.