Регулирование угловой скорости электродвигателей. Показатели свойств регулирования.

Ответ: Из уравнения электромеханической свойства мотора неизменного тока независящего возбуждения следует, что вероятны три метода регулирования его угловой скорости:

1) регулирование за счет конфигурации величины сопротивления реостата в цепи якоря,

2) регулирование за счет конфигурации потока возбуждения мотора Ф,

3) регулирование за счет конфигурации подводимого к обмотке якоря мотора напряжения U. Ток в цепи якоря Iя и момент М, развиваемый движком, зависят только от величины нагрузки на его валу.

Разглядим 1-ый метод регулирования скорости мотора неизменного тока конфигурацией сопротивления в цепи якоря. Схема включения мотора для этого варианта представлена на рис. 1, а электромеханические и механические свойства — на рис. 2, а.

Рис. 1. Схема включения мотора неизменного тока независящего возбуждения

Рис. 2. Механические свойства мотора неизменного тока при разных сопротивлениях цепи якоря (а) и напряжениях (б)

Изменяя сопротивление реостата в цепи якоря можно получить при номинальной нагрузке разные угловые скорости электродвигателя на искусственных свойствах — ω1, ω2, ω3.

Проведем анализ данного метода регулирования угловой скорости движков неизменного тока при помощи главных технико-экономических характеристик. Потому что при данном методе регулирования меняется твердость черт в широких границах, то при скоростях наименее половины номинальной стабильность работы мотора резко усугубляется. По этой причине спектр регулирования скорости ограничен (D= 2 — З).

Скорость при данном методе можно регулировать в сторону уменьшения от основной, о чем свидетельствуют электромеханические и механические свойства. Высшую плавность регулирования тяжело обеспечить, потому что потребовалось бы существенное количество ступеней регулирования и соответственно огромное число контакторов. Полное внедрение мотора по току (нагреву) в данном случае достигается при регулировании с неизменным моментом нагрузки.

Недочетом рассматриваемого метода является наличие значимых утрат мощности при регулировании, которые пропорциональны относительному изменению угловой скорости. Достоинством рассмотренного метода регулирования угловой скорости являются простота и надежность схемы управления.

Беря во внимание огромные утраты в реостате при малых скоростях, данный метод регулирования скорости применяется для приводов с краткосрочным и повторно-кратковременным режимами работы.

При втором методе регулирование угловой скорости движков неизменного тока независящего возбуждения осуществляется конфигурацией величины магнитного потока за счет введения в цепь обмотки возбуждения дополнительного реостата. При ослаблении потока угловая скорость мотора как при нагрузке, так и при холостом ходе растет, а при усилении потока — миниатюризируется. Фактически может быть изменение скорости исключительно в сторону роста ввиду насыщения мотора.

При увеличении скорости ослаблением потока допустимый момент мотора неизменного тока меняется по закону гиперболы, а мощность остается неизменной. Спектр регулирования скорости для данного метода D = 2 — 4.

Механические свойства для разных значений потока мотора приведены на рис. 2, а и 2, б, из которых видно, что свойства в границах номинального тока имеют высшую степень жесткости.

Обмотки возбуждения движков неизменного тока независящего возбуждения владеют значимой индуктивностью. Потому при ступенчатом изменении сопротивления реостата в цепи обмотки возбуждения ток, а как следует, и поток будут изменяться по экспоненциальному закону. В связи с этим регулирование угловой скорости будет осуществляться плавненько.

Существенными преимуществами данного метода регулирования скорости являются его простота и высочайшая экономичность.

Данный метод регулирования употребляют в приводах в качестве вспомогательного, обеспечивающего увеличение скорости при холостом ходе механизма.

3-ий метод регулирования скорости заключается в изменении напряжения, подводимого к обмотке якоря мотора. Угловая скорость мотора неизменного тока независимо от нагрузки меняется прямо пропорционально напряжению, подводимому к якорю. Так как все регулировочные свойства являются жесткими, а степень их жесткости остается для всех черт постоянной, работа мотора является размеренной на всех угловых скоростях и, как следует, обеспечивается широкий спектр регулирования скорости независимо от нагрузки. Этот спектр равен 10 и может быть расширен за счет особых схем управления.

При данном методе угловую скорость можно уменьшать и наращивать относительно основной. Увеличение скорости ограничено способностями источника энергии с регулируемым напряжением и Uном мотора.

Если источник энергии обеспечивает возможность непрерывного конфигурации подводимого к движку напряжения, то регулирование скорости мотора будет плавным.

Данный метод регулирования является экономным, так-так регулирование угловой скорости мотора неизменного тока независящего возбуждения осуществляется без дополнительных утрат мощности в силовой цепи якоря. По всем вышеперечисленным показателям данный метод регулирования по сопоставлению с первым и вторым лучший.