ПРИНЦИПЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ

Возможны три способа регулирования скорости вращения.

Полюсное регулирование. Наиболее распространенным и экономичным является способ регулирования скорости путем изменения потока Ф _δ, т.е. тока возбуждения i _в.

С уменьшение Ф _δ, согласно выражению , скорость возрастает. Двигатели рассчитываются для работы при номинальном режиме с наибольшим значением Ф _δ, т.е. с наименьшей величиной n. Поэтому практически можно только уменьшить Ф _δ.

Следовательно, рассматриваемый способ позволяет регулировать скорость вверх от номинальной. При таком регулировании КПД двигателя остается высоким, так как мощность возбуждения мала, в частности мала мощность реостатов для регулирования тока возбуждения. К тому же при уменьшении i _в мощность возбуждения U i _в уменьшается.

Верхний предел регулирования скорости вращения ограничивается механической прочностью машины и условиями ее коммутации.

Для увеличения диапазона регулирования n посредством ослабления поля в машинах малой и средней мощности с волновой обмоткой якоря иногда применяют раздельное питание катушек возбуждения отдельных полюсов. При этом в одной группе полюсов сохраняют i _в= const и большой поток со значительным насыщением участков магнитной цепи, а в другой группе полюсов i _в и поток уменьшают. Искажающее влияние поперечной реакции якоря под первой группой полюсов в этом случае будет проявляться значительно слабее. Так как в волновой обмотке напряжение между соседними коллекторными пластинами складывается из ЭДС секций, расположенных под всеми полюсами, то в результате такого регулирования потока полюсов распределение напряжения между пластинами будет более равномерным.

Данный вид регулирования применяется при параллельном возбуждении обычно с помощью реостата в цепи возбуждения. При отсутствии добавочного сопротивления в цепи якоря и постоянном напряжении характеристики n=f(I _a ) и n=f(M) для разных значений R _p.в, i _в или Ф _δ имеют вид, показанный на рис.7-8. Все характеристики n=f(I _a ) сходятся на оси абцисс при весьма большом токе, который согласно выражению равен .

Реостатное регулирование. Другой способ регулирования скорости заключается во включении последовательно в цепь якоря реостата или регулируемого сопротивления R _pa. Вместо выражения при этом имеем

. (7-7)

Этот способ дает возможность регулировать скорость вниз от номинальной и связан со значительными потерями в сопротивлении R _pa и понижением КПД.

По этой причине данный способ применяется в основном для двигателей небольшой мощности, а для более мощных двигателей используется редко и только кратковременно (пуско-наладочные режимы и т.д.).

Основной недостаток данного метода регулирования - возникновение больших потерь энергии в реостате (особенно при низких частотах вращения).

Данный способ позволяет только умень­шать частоту вращения (по сравнению с частотой при естественной характеристике). Иногда существенным явля­ется то обстоятельство, что при включении в цепь якоря значительного сопротивления характеристики двигателя ста­новятся крутопадающими (мягкими), вследствие чего неболь­шие изменения нагрузочного момента приводят к большим изменениям частоты вращения.

Якорное регулирование. Регулирование скорости осуществляется также путем регулирования напряжения цепи якоря. Так как работа двигателя при U>U _н недопустима, то данный способ, согласно выражениям и , дает возможность регулировать скорость также вниз от номинальной. КПД двигателя при этом остается высоким, так как никаких добавочных источников потерь в схему двигателя не вносится.

Однако в этом случае необходим отдельный источник тока с регулируемым напряжением, что удорожает установку.

Отметим, что регулирование скорости путем изменения I _а невозможно, хотя такая возможность на первый взгляд вытекает из равенства . Дело в том, что согласно равенству для установившегося режима работы М=М _ст, двигатель при каждой скорости вращения должен развивать определенный момент М, равный моменту сопротивления приводимого механизма М _ст при данном значении n. Но при этом в соответствии с выражением М = с _м Ф _δ I _а при данном значении Ф _δ величина I _а в двигателе будет при каждом значении М тоже вполне определенной.

Данный способ применяется в основном для двигателей с независимым возбуждением.

Поиск по сайту: