Реостатное регулирование двигателя постоянного тока независимого возбуждения.
Реостатное регулирование - самый простой и самый неблагоприятный способ регулирования скорости и (или) момента. В якорную цепь последовательно, если питание осуществляется от источника напряжения (рис. 3.13,а), включаются дополнительные резисторы. 
а) б)
Рис. 3.13. Схема (а) и характеристики (б) при реостатном регулировании двигателя независимого возбуждения
В соответствии с (3.4) и (3.5) скорость идеального холостого хода при Uн и Фн и включении Rд не изменится:
а наклон характеристик 
будет увеличиваться пропорционально R = Rя+Rд. Воспользовавшись (3.15), получим при I*=M*=1
Dw* = R*, (3.16)
где Dw* = 1 - w*,
.
Соотношение (3.16) позволяет легко решать прямую задачу - построить характеристики, если задано R, и обратную - найти R и Rд для заданной характеристики. Так, на рис. 3.13,б
, 
, 
,
.
Реостатное регулирование двигателя постоянного тока последовательного возбуждения.ъ
В электроприводе с двигателем последовательного возбуждения при U=Uн (рис. 3.14,а) и известной естественной характеристике
можно использовать уравнение искусственных характеристик при реостатном регулировании
|
|
|
и получить соотношение для расчета wи для любого тока:
(3.17)
а) б)
Рис. 3.14. Схема (а) и характеристики (б) при реостатном регулировании двигателя последовательного возбуждения
Механическая характеристика может быть построена по известной зависимости М(I). Примерный вид механических характеристик при реостатном регулировании показан на рис. 3.14,б.
Оценка реостатного способа регулирования двигателя постоянного тока.
1. Регулирование однозонное - вниз от основной скорости, так как вводя Rд, мы увеличиваем 
, и все искусственные характеристики в 1 квадранте располагаются ниже естественной.
2. Диапазон реостатного регулирования невелик (2-2,5):1, при изменении Мс на 40-50%.
Стабильность скорости - низкая, жесткость характеристик падает с ростом R. Из (2.5) имеем:
,
где с = kФн (в дальнейшем, желая подчеркнуть неизменность потока возбуждения двигателя, мы будем часто пользоваться символом с).
Тогда 
. Это свойство реостатного регулирования часто существенно осложняет его использование: небольшое случайное изменение Мс на низких скоростях приводит к значительному изменению 
.
|
|
|
3. Реостатное регулирование - ступенчатое, так как величина сопротивления резистора в якорной цепи допускает лишь дискретное изменение. Получение большого числа ступеней затруднено, так как требует большого количества коммутирующих аппаратов (контакторов).
4. При принятых ранее допущениях (внешний обдув) можно считать, что Мдоп = Мн на любой реостатной характеристике, так как магнитный поток неизменен.
5. Потери энергии при регулировании значительны и связаны с глубиной регулирования. Это непосредственно вытекает из способа регулирования: скорость изменяется за счет включения резистора - элемента, превращающего поступающую в него электрическую энергию в тепло. Найдем количественную оценку потерь мощности (энергии) при реостатном регулировании. Умножив обе части уравнения (3.3) на I, получим уравнение баланса мощностей
UI = EI+I2 R,
где UI = P1 - мощность, потребляемая из сети;
EI = Pэм - электромагнитная мощность, преобразуемая в механическую;
I2R = DP - потери мощности в якорной цепи.
|
|
|
Выразив U и E через магнитный поток и скорость в соответствии с (2.1) и использовав (2.2), будем иметь:
(3.19)
Этот результат - потери мощности пропорциональны относительному перепаду скорости - очень важен и, как мы увидим далее, универсален, применим к ряду других случаев.
6. Капитальные затраты на реостатное регулирование сравнительно невелики: к двигателю добавляется лишь недорогой резистор и коммутационная аппаратура.
Оценивая реостатное регулирование по всем показателям, нетрудно видеть, что это весьма несовершенный способ регулирования. Разновидностью реостатного регулирования при U = Uн являются схемы с шунтированием якоря двигателя, несколько расширяющие регулировочные возможности.
Отличие этого способа от ранее рассмотренного состоит в том, что в первом случае при идеальном холостом ходе двигателя напряжение на якоре равно напряжению сети для всех реостатных характеристик и не зависит от сопротивления якорной цепи. В шунтировочной схеме при Мс = 0 напряжение на якоре двигателя меньше напряжения сети и поэтому скорость идеального холостого хода снижается в зависимости от соотношения сопротивлений Rд и Rш.
Включение резисторов в якорную цепь при U = Uн и Ф = Фн используется для ограничения тока при пуске и реверсе электропривода, поскольку, как подчеркивалось, Iдоп = (2,5 - 3)Iн, тогда как на естественной характеристике Iк.з = (20 - 50)Iн.
|
|
|
Схема силовых цепей при пуске и реверсе приведена на рис. 3.16,а, соответствующая диаграмма 
- на рис. 3.16,б.
а)
б)
Рис. 3.16. Схема реостатного пуска – реверса двигателя постоянного тока независимого возбуждения (а) и пусковая диаграмма (б)
Построив естественные характеристики и назначив М1 £ Мдоп, подбирают искусственные характеристики так, чтобы М2 > Мс; в примере указаны две пусковые (Rд1 и Rд1 + Rд2) и одна тормозная (Rд1 + Rд2 + Rп) характеристики. Контакты контакторов В и Н определяют направление вращения, контакты К1, К2 и Кп, размыкаясь, вводят в цепь соответствующие резисторы. Стрелками на диаграмме указан ход процессов пуска и реверса. Резисторы Rд1, Rд2 и Rп могут использоваться и в целях регулирования скорости.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 4041; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!