Повна версія

Головна arrow Техніка arrow Електричний привід

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

СИСТЕМИ "ПЕРЕТВОРЮВАЧ-ДВИГУН ПОСТІЙНОГО СТРУМУ"

Загальні положення

Для регулювання швидкості двигуна постійного струму по ланцюгу обмотки якоря зміною напруги використовуються регульовані перетворювачі різної фізичної природи:

  • • електромашинні, що виконуються за системою "генератор-двигун";
  • • напівпровідникові з тиристорними перетворювачами змінної напруги в регульоване постійне, що виконуються за системою тиристорний перетворювач-двигун (ТП-Д);
  • • напівпровідникові з транзисторними регуляторами напруги, що виконуються за системою "широтно-імпульсний преобразователь- двигун" (ШИП-Д).

Система "генератор-двигун"

Система Г-Д постійного струму застаріла і морально, і технічно, не використовується в нових розробках з 80-х років XX століття, однак продовжує експлуатуватися в установках великої потужності, наприклад, в електроприводах клітей прокатних станів і екскаваторах.

Схема силових ланцюгів системи Г-Д наведена на рис. 4.1.

Схема силових ланцюгів системи "генератор-двигун"

Мал. 4.1. Схема силових ланцюгів системи "генератор-двигун"

В системі Г-Д двигун М отримує харчування по ланцюгу обмотки якоря від окремого генератора G. Генератор G обертається синхронним Μ 1 або асинхронним двигуном. У разі застосування синхронного двигуна в якості приводного двигуна (гонніка) він, як правило, працює з випереджаючим cos φ, що дозволяє компенсувати реактивну потужність підприємства.

Управління процесами пуску, реверса і гальмування в системі Г-Д перенесено з силової якірного ланцюга в малопотужні ланцюга обмоток збудження електричних машин. Регулюючи напруга, що підводиться до обмотки збудження генератора LG, можна змінювати його ЕРС:

(4.1)

де - конструктивний коефіцієнт генератора постійного струму.

З (4.1) випливає, що при постійній швидкості обертання генератора G його ЕРС буде визначатися потоком збудження , який регулюється шляхом зміни напруги , що підводиться до обмотки збудження генератора.

Рівняння електромеханічної та механічної характеристик електроприводу з двигуном постійного струму незалежного збудження, що працює в системі Г-Д, визначаються виразами (3.29) і (3.30):

Аналіз рівняння (3.29), що описує електромеханічні характеристики електроприводу, показує, що характеристики системи Г-Д при зміні потоку збудження генератора Фг або його ЕРС представляють взаємно паралельні прямі лінії, жорсткість яких залишається постійною і визначається сумарним опором обмоток якоря генератора і двигуна. Ці характеристики розташовуються в так званій першій зоні I регулювання швидкості при змінній напрузі обмотки збудження генератора. При зміні полярності напруги обмотки збудження генератора, як випливає з (4.1), змінюється полярність його ЕРС і, як наслідок, напрямок обертання електродвигуна М. Сімейство електромеханічних характеристик системи Г-Д наведено на рис. 4.2.

Електромеханічні і механічні характеристики електроприводу, виконаного за системою Г-Д, розташовуються в чотирьох квадрантах. При переході електродвигуна в режим рекуперативного гальмування, тобто при кутовий швидкості, більшої швидкості ідеального холостого ходу , генератор G починає працювати електродвигуном, обертаючи гоннік Μ 1, який в свою чергу стає генератором, що працює паралельно з мережею.

Мал. 4.2. Сімейство електромеханічних характеристик системи "генератор-двигун"

Система Г-Д може працювати і в другій зоні II регулювання швидкості. Електромеханічні характеристики при роботі електропривода в другій зоні зі змінним потоком збудження двигуна М ( ) наведені на рис. 4.2 як для позитивного, так і для негативного напрямку обертання двигуна. На рис. 4.2 показана пунктиром природна електромеханічна характеристика двигуна.

На відміну від релейно-контакторних схем управління двигунами постійного струму, в системі Г-Д відсутні громіздкі пускові реостати, а також втрати енергії в них при пусках, реверсах, гальмуванні, а також при регулюванні швидкості. Діапазон регулювання швидкості зазвичай не перевищує

Основний недолік систем Г-Д - два обертових агрегати в перетворювачі. Загальна потужність електричних машин перевищує в три рази потужність виконавчого двигуна.

 
<<   ЗМІСТ   >>