Искусственные характеристики при регулировании сопротивления якоря

Полагаем, что U_я мы регулировать не можем: U_я=const. Это случай группового использования транспортных механизмов, например трамваев.

w₀=const

b=var

R_доб3> R_доб2> R_доб1> R_{я ест}

Этим способом также можно обеспечить пуск двигателя.

Достоинства:

не требуется регулирующий источник;

возможность использования примитивных средств управления:

ввод и вывод R_доб с использованием реле.

Недостатки:

мягкие характеристики в зоне низких скоростей (если Mс изменяется, то двигатель или существенно ускоряется, или резко замедляется, вплоть до перехода на вращение в другую сторону);

плохая энергетика (в зоне низких скоростей большая часть потребления энергии переводится в потери).

Возможна модификация метода, с использованием ШИП для уменьшения потерь (за счет изменения длительности включенного состояния ключа).

Управление возбуждением

U_я=const, R_я=Rест

Регулирование угловой скорости двигателя изменением тока возбуждения является одним из наиболее простых и экономичных способов. Мощность, потребляемая обмоткой возбуждения двигателя, составляет примерно 2—2,5 % мощности двигателя, поэтому этот способ находит широкое применение в современной практике электропривода.

Принципиальные схемы электропривода при регулировании тока возбуждения показаны на рис. а, б. Ток возбуждения регулируется или с помощью резистора (рис а) в случае двигателей малой мощности, или :посредством регулятора напряжения РП (рис. б).

Проанализируем уравнение механической характеристики (5). От Ф зависит как скорость идеального холостого хода, так и жесткость характеристики β. Поток Ф может только уменьшаться.

Ф<Ф_ном

Большой магнитный поток недостижим из-за перегрева.

Ф₃< Ф₂< Ф₁< Ф_ном

Уменьшение Ф увеличивает ω₀ и уменьшает скорость (увеличивает наклон характеристики)

Ослабление потока ниже допустимого предела может привести к тому, что двигатель пойдет вразнос.

В приводах предусматривается реле обрыва поля (РОП), которое отвечает за отключение установки при пропадании I_в.

Все естественные характеристики группируются выше естественной. Поэтому эту зону принято называть II зоной, а привод с регулируемым возбуждением – двухзонным.

В обычных сериях двигателей можно ослаблять поток в 2-3 раза Þ угонная скорость w_max=(2…3)w_ном – ограничение по скорости.

Ослабляя поле, получаем скорости выше естественных характеристик. Эту зону регулирования принято называть второй зоной.

Системы с регулированием скорости возбуждением называются двухзонными. Это системы с постоянным потоком.

Регулирование во второй зоне сопровождается уменьшением допустимого момента.

Уменьшим поток в 2 раза:

Кривая допустимых моментов:

Регулирование во второй зоне соответствует нагрузке типа постоянство мощности, а в первой – постоянство момента.

Таким образом регулирование возбуждения позволяет экономить мощность двигателя, если характер нагрузки – постоянство мощности.