Регулирование скорости двигателя постоянного тока

Регулировать скорость можно следующими способами:

1)Введение добавочного сопротивления последовательно с якорем. Регулирование скорости вниз от номинального значения. Способ регулирования простой но не экономичный.

2)Изменение магнитного потока, речь идет об уменьшении магнитного потока, в данном случае частота вращения скорости двигателя постоянного тока. Способ регулирования простой и экономичный, но позволяет регулировать скорость только вверх от номинального значения.

3)Регулирование скорости изменением подводимого напряжения

Мс- момент статич. Неиз. В установившемся режиме

Мдв=Мст

Мдв=С_нI_аФ

После отключения нормального замкнутого контура последовательно с якорем оказывается включенным сопротивление R_д.В первый момент времени:

Мдв<Мст => что скорость будет уменьшаться, а кменьшение скорости для такого тока приводит к уменьшению противо-эдс,что будет действовать на увеличение тока якоря.

 

Мст=const

Мдв=Мст

 

Р₁=I_aU

С увеличением R_в уменьшается ток возбуждения и магнитный поток уменьшается.

 

Резкое увеличение тока якоря приводит к резкому увеличению момента двигателя=> увеличивается скорость.

1)Регулирование осуществляется только вверх от номинального значения

2)Способ регулирования с помощью одного реостата

3)Можно считать что регулирование скорости происходит при неизменном КПД.

Изменение подводимого U

Позволяет регулировать скорость как вверх так и вниз от номинального значения. Вниз от номинального значения регулируется уменьшением напряжения на зажимах двигателя. Диапазон регулирования от номинального значения составляет 1/5.А вверх регулируется уменьшением магнитного потока, при этом диапазон составляет 1/3. Общий диапазон равен 1/15.

 

 

 

ТОРМОЖЕНИЕ АД

1. Динамическое.

2. Противовключение.

3. Генераторное.

 

1) Динамическое.

Обмотка статора двигателя подключается от цепи переменного тока и подключается в цепь постоянного тока. В статоре создается неизменная по величие и по времени магнитный поток. В замкнутой обмотке ротора наводится эдс и протекает ток. Взаимодействие тока с магнитным потоком создает тормозной момент, направленный встречно относительно момента предшествующего режима.

Запасенная энергия расходуется на тепло. Способ неэкономичный.

 

 

2) Противовключение.

Для изменения направления вращения двигателя необходимо у источника питания поменять 2 фазы. Если не поменять направление сети то протекают токи превышающие пусковые. Кроме того и к статору и к ротору подводится энергия, поэтому в тепл. отнош. Режим работы двигателя тяжелый. После остановки ротор двигателя разворачивается и вращается в противоположную сторону. То такой метод торможения может рекоменд. в тех случаях, когда необходимо вращение в другую сторону.

3) Генераторное.

Ротор должен вращаться по направлению вращения поля со стороны превыщающую синхронную. Обмотка статора должна быть подключена к сети, откуда двигатель получает мощность необходимую для возбуждения и туда выдается активная мощность. При автономном питании к выводам должны подсоединяться конденсаторные батареи. Реализация указанных требований осуществляется многоскоростным двигателем. При подключении обмоток статора с большей скоростью на меньш. в этом дипазоне двигатель будет работать в генер режиме, при этои активная состовляющая тока ротора меняет свой знак, реактивная состовляющая тока ротора свой знак не меняет.

При подключении к сети АД энергия в сеть выдается с частотой 50 Гц.

 

 

КОММУТАЦИЯ

Коммутация – это действие, направленное на изменение существующей схемы соединений, связанное с изменением тока по величине, направлению и т.д. В электрических машинах это комплекс вопросов, связанных с изменением направления тока в секции на противоположное при переходе секции из одной параллельной ветви в другую. Время коммутации мало и составляет тысячные доли секунды. Качество коммутационного процесса оценивается по искрению на коллекторе между коллекторными пластинами и щетками. Необходимо добиваться безыскровой работы машины.

Класс коммутации оценивается по степени искрения:

1) тёмная коммутация (нет искрения на коллекторе под сбегающим краем щетки);

1.^1/4) слабое искрение у сбегающего края щетки, когда потемнение на коллекторе устраняется его протиранием бензином.

1.^1/2) слабое искрение под большим краем щетки, без нагара, когда потемнение на коллекторе устраняется протиранием бензином.

1.^1/4 и 1.^1/2 – в этих случаях рекомендуется эксплуатировать электр.машину неограниченое время

2) второй класс коммутации;

3)третий класс коммутации.

2 и 3 – в этих случаях допускается кратковременная работа машины (при реверсе,резкой нагрузке); отличаются значительным искрением, появлением нагара щеток, потемнением коллектора, которое не устраняется его протиранием бензином.

Опасность значительного искрения заключается в том, что при разрыве цепей с током образуется дуга.

Период коммутации:

Под действием ЭДС самоиндукции протекает ток, который препятствует изменению тока предшествующего режима. ЭДС самоиндукции стремится затянуть коммутационный процесс.

, r1 и r2 – сопротивления. S1 и S2- площади соприкосновения.

Для получения хорошей коммутации необходимо добиваться, чтобы ток Iсо временем менялся по линейному закону,а I_{добавочное}=0. I=I_a+I_d. Это возможно при e_r+e_k=0. Если e_r>e_k, то такая коммутация называется замедленной.