Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

РЕГУЛИРОВАНИЕ КООРДИНАТ ЭЛЕКТРОПРИВОДА В СИСТЕМЕ ИСТОЧНИК ТОКА – ДВИГАТЕЛЬ



В рассмотренных ранее системах электропривода ДПТ питался от источника ЭДС. При питании ДПТ от источника тока (ИТ), который обеспечивает протекание по якорю неизменного и не зависящего от ЭДС тока, электропривод приобретает новые интересные свойства и характеристики [11].

Схема такой системы, получившей название системы источник тока–двигатель (ИТ–Д), показана на рис. 3.33, а. Якорь ДПТ М подключен к источнику тока ИТ и обтекается постоянным током I = const. Значение тока в обмотке возбуждения и его направление могут изменяться с помощью потенциометра П и контактов К1 и К2. Так как I = const, то электромеханическая характеристика ДПТ изобразится в виде вертикальной прямой линии, показанной на рис. 3.33, б.

Семейство механических характеристик легко получить на основании формулы (3.3) для момента ДПТ. Из нее видно, что при I = const момент и его знак определяются соответственно магнитным потоком и его знаком. Таким образом, если в схеме рис. 3.33, а изменить с помощью потенциометра П и контактов К1 и K2 ток возбуждения и его направление, а тем самым и магнитный поток Ф, то получатся механические характеристики привода в виде прямых, показанных на рис. 3.33, в.

Такие характеристики обеспечивают постоянство момента на валу ДПТ при любой его скорости, а сам электропривод приобретает свойства источника момента, управляемого по цепи возбуждения.

В этой системе для регулирования скорости может быть сформирован и горизонтальный участок механических характеристик. Это достигается путем введения обратных связей, в частности нелинейной отрицательной обратной связи по скорости ДПТ. Такая схема показана на рис. 3.34, а.

Силовую часть этой схемы образуют, как и в схеме рис. 3.33, а, источник тока ИТ и ДПТ М, обмотка возбуждения которого ОВ подключена к усилителю У. В качестве усилителя в системе использован МУ. Управляющая суммарная МДС Fy создается двумя обмотками управления ОУм и ОУс.

Первая из них подключена к задающему потенциометру момента ЗПМ и создает МДС Fм. Вторая обмотка включена в цепь нелинейной обратной связи, которую образуют тахогенератор обратной связи BR, вентиль V и задающий потенциометр скорости ЗПС.

Цепь обратной связи собрана таким образом, что вентиль V начнет пропускать ток Iс по этой цепи лишь при определенной ЭДС тахогенератора Eтг=gтгw1>Uз,с, т.е. при некоторой скорости ДПТ w1=Uз,с/gтг, где gтг–коэффициент пропорциональности между ЭДС тахогенератора и его скоростью.

Возникающая при этом МДС Fс направлена навстречу МДС Fm, поэтому результирующая МДС

. (3.62)

Такая обратная связь, как уже отмечалось, называется отрицательной обратной связью с отсечкой. Рассмотрим теперь работу схемы рис. 3.34, а при скоростях ДПТ w<w1, когда нет сигнала обратной связи (Fc = 0), и при скоростях w = w1 когда начинает действовать обратная связь (Fс¹0).

Для интервала угловой скорости w<w1 Eтг<Uз,с и справедливо соотношение.

(3,63)

Поэтому система оказывается разомкнутой, напряжение Uв, ток Iв и, следовательно, магнитный поток ДПТ Ф остаются неизменными, в соответствии с чем механические характеристики ДПТ представляют собой вертикальные прямые (см. рис. 3.33, б).

Предположим теперь, что скорость ДПТ превысила значение w1 и ЭДС тахогенератора стала больше Uз,с. Вентиль V откроется, по цепи обратной связи начнет протекать ток Iс и появится МДС Fc Суммарная МДС усилителя Fy в соответствии с (3.57) начинает уменьшаться, снижается ток возбуждения ДПТ Iв, его магнитный поток и момент, в результате чего механические характеристики ДПТ при w>w1 изобразятся уже наклонными прямыми. Аналитическое выражение этого участка механических характеристик можно получить, если предположить линейность кривой намагничивания ДПТ, характеристики МУ и. цепи обратной связи. Тогда

(3.64)

(3.65)

(3.66)

где a, b, ko,cкоэффициенты передачи цепи возбуждения ДПТ, МУ и цепи обратной связи.

Подставляя (3.64) – (3.66) в (3.3) и учитывая (3.62), получаем следующее выражение для механической характеристики на интервале скорости w>w:

. (3.67)

Изменяя уставку ЗПС, можно регулировать скорость ДПТ на участке w>w1, а меняя уставку ЗПМ, можно регулировать момент ДПТ при w<w1.

Семейство механических характеристик при различных сочетаниях задающих сигналов по скорости и моменту приведено на рис. 3.34, б.

Рассмотрим в заключение пример реализации ИТ. Наибольшее распространение в электроприводе получили так называемые индуктивно-емкостные ИТ, использующие простые и надежные элементы – конденсаторы, индуктивности и полупроводниковые вентили. Работа такого ИТ, одна из возможных схем которого приведена на рис. 3.35, основана на явлении резонанса напряжения в цепи LC.

Схема ИТ образована тремя одинаковыми конденсаторами с реактивным сопротивлением хс и тремя одинаковыми реакторами с таким же реактивным сопротивлением xl. Эти элементы соединены в схему треугольника, к вершинам А, В, С которого подведено трехфазное напряжение переменного тока Uc. К точкам а, b, с подключена через неуправляемый выпрямитель V нагрузка, которой является якорь ДПТ.

Схема является симметричной, поэтому для пояснения принципа ее действия можно рассмотреть лишь одну ее фазу.

Если пренебречь активным сопротивлением реакторов и конденсаторов и считать Uc = const, fc = const, xc = xL = x, то для схемы рис. 3.35 справедливы следующие соотношения, записанные в комплексной форме:

(3.68)

(3.69)

(3.70)

(3.71)

Подставляя в (3.69) выражения (3.70) и (3.71) и учитывая равенство реактивных сопротивлений схемы и соотношение (3.68), получаем следующее выражение для тока нагрузки;

Из этой формулы видно, что ток, отдаваемый в нагрузку (якорь ДПТ), определяется только напряжением сети, параметрами схемы источника тока и не зависит от нагрузки.

Система ИТ–Д может обеспечивать диапазон регулирования скорости 1:50 и более, высокую стабильность и плавность регулирования скорости и момента. Силовой преобразователь системы является простым, недорогим и надежным статическим устройством и обладает высокими КПД и cosj. Электропривод не оказывает вредного влияния на сеть.

К недостаткам этой системы следует отнестиее невысокое быстродействие и трудность получения рекуперативного торможения.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.