Регулирование скорости вращения двигателя изменением напряжения
В.Г. Шуваев
Электромеханические системы
Рекомендовано
редакционно-издательским советом
университета
в качестве учебного пособия
Кострома, 2005
УДК 621-315.
Шуваев В.Г. Электромеханические системы: Учебное пособие. – Кострома: Издательство КГТУ, 2005. -74с.
Учебное пособие содержит краткое изложение основных разделов дисциплины «Электромеханические системы». Оно соответствует государственному образовательному стандарту и предназначено для студентов заочного факультета специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств».
Рецензенты: кафедра электропривода и электротехнологий КГСХА;
профессор А.С. Симоненко, КГСХА
© Костромской государственный технологический университет, 2005
Оглавление
Предисловие………………….…………..……………………….………….5
1. Общие представления об электроприводе…………….……..........……….6
1.1. Понятие электропривода………………….……….…..…….….…………..6
2. Механика электропривода……………………………….…….……….............8
2.1. Расчетная схема механической части электропривода ………..................8
2.2. Уравнение движения электропривода …………........................................11
2.3. Установившееся движение электропривода …………….….....................12
2.4. Неустановившееся движение электропривода………………...................15
3. Принципы управления электроприводом………………………..…………...20
3.1. Принципы управления пуском и торможением в резисторных электроприводах…….……………………………………………………..20
3.2. Управление скоростью электропривода…………..………….…….…......23
4. Электропривод с двигателями постоянного тока независимого возбуждения……………….……………………………………….………….23
4.1. Схемы включения и статические характеристики двигателя…...............24
4.2. Энергетические режимы работы двигателя................................................25
4.3. Регулирование скорости вращения двигателей изменением сопротивления в цепи якоря……………….……......................................27
4.4. Расчёт регулировочных резисторов в цепи якоря двигателя…………………………………………….……..........................30
4.5. Регулирование тока и момента при торможении и реверсе двигателя…………….………………………….………………….............31
4.6. Регулирование скорости двигателя изменением магнитного потока.............................................................................................................32
4.7. Регулирование скорости вращения двигателя изменением напряжения, подводимого к якорной цепи.......................................................................35
Регулирование скорости вращения двигателя изменением напряжения
на якоре с помощью импульсных регуляторов напряжения.....................42
4.9. Регулирование скорости вращения двигателя шунтированием якоря...............................................................................................................44
4.10. Регулирование координат привода в системе источник тока-двигатель (ИТ-Д)............................................................................................................49
5. Электропривод с асинхронными двигателями ………….…………………...50
5.1. Схемы включения и замещения асинхронных двигателей…...................50
5.2. Статические характеристики асинхронного двигателя.............................52
5.3. Режимы работы асинхронного двигателя………………………………...56
5.4. Регулирование координат асинхронного двигателя с помощью резисторов….................................................................................................57
5.5. Регулирование координат асинхронного двигателя изменением напряжения…................................................................................................59
Регулирование скорости вращения асинхронного двигателя
изменением частоты питающей сети………….………….……….............60
Регулирование скорости вращения асинхронного двигателя
изменением числа пар полюсов………….…..............................................64
5.8. Торможение асинхронных двигателей……….………….……..................66
5.9. Асинхронные исполнительные двигатели…….………….……................70
6. Защита, блокировки и сигнализация, применяемые в электромеханических системах…...…………….……..........……...71
6.1. Защита электродвигателей………….……….……….….……………… 71
6.2. Блокировки, используемые в схемах электропривода….……………….72
6.3. Сигнализация в схемах электропривода….……….……….….………….72
Заключение………………………………………………………………………..73
Библиографический список…………….……..........………………………..74
Предисловие
При изучении курса «Электромеханические системы» у студентов заочного факультета возникает ряд сложностей, обусловленных отсутствием необходимой литературы в библиотеках города и не достаточным количеством соответствующей учебной и справочной литературы в библиотеке университета. Поэтому возникла необходимость в написании конспекта лекций по курсу «Электромеханические системы». Данное учебное пособие является пространным комментарием к программе курса изданной ранее для студентов заочного факультета специальности 220301.
Учебное пособие снабжено перечнем литературы, которая позволяет дополнить объем курса в соответствии с программой.
Общие представления об электроприводе
Для приведения в движение большинства рабочих машин необходима механическая энергия. Источником механической энергии чаще всего является электропривод, осуществляющий преобразование электрической энергии в механическую [1; 5; 11; 13] .
Понятие электропривода
Электропривод – электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенная для приведения в движение исполнительного органа рабочей машины и управления этим движением.
В некоторых случаях преобразовательное и передаточное устройства могут отсутствовать.
В электроприводе можно выделить два канала: силовой и информационный. По силовому каналу осуществляется передача энергии от источника (сети) к рабочей машине, по информационному – управление потоком энергии, а также сбор и обработка информации о состоянии и работе системы.
Рис. 1.1. Функциональная схема электропривода:
ИС ВУ - информационная система более высокого уровня;
ПЭ - преобразователь электрической энергии;
ЭМП - электромеханический преобразователь;
ПМ - преобразователь механической энергии;
ИО РМ - исполнительный орган рабочей машины;
ИП - информационный преобразователь;
УУ - устройство управления;
ЗУ - задающее устройство
Силовой канал (рис. 1.1) включает в себя различные устройства, такие как преобразователь электрической энергии (ПЭ), электромеханический преобразователь (ЭМП) и преобразователь механической энергии (ПМ).
Преобразователь электрической энергии служит для получения электрической энергии требуемых параметров и позволяет управлять потоком энергии на электромеханическом преобразователе.
ЭМП является основной частью электропривода и предназначен для преобразования электрической энергии в механическую, чаще всего это электродвигатель (ЭД).
Механическая энергия передается рабочей машине (РМ) с помощью ПМ, который обеспечивает согласование вида и скоростей движения рабочих органов машины и ЭМП.
Информационный канал (рис. 1.1) включает в себя информационные преобразователи (ИП), управляющие устройства (УУ) и в ряде случаев каналы связи с ИС ВУ верхнего уровня. УУ на основании информации, получаемой по каналам связи от ИП, от задающего устройства (ЗУ) управляет ПЭ, ЭМП, ПМ. В качестве ПЭ используются управляемые выпрямители, инверторы тока и напряжения, импульсные регуляторы напряжения, регуляторы частоты и напряжения питающей сети. В качестве ЭМП чаще всего используются электродвигатели постоянного тока (ДПТ), асинхронные (АД), синхронные, вентильные, шаговые и линейные, а также другие ЭМП.
В качестве ПМ используются ременные и цепные передачи, передачи винт-гайка, различного вида редукторы, гидравлические и электромагнитные муфты.
УУ являются: кнопки управления, командоаппараты, реле, микропроцессоры, управляющие ЭВМ.
Классификация электропривода (ЭП) достаточно обширна, отметим лишь ее основные направления:
1. ЭП можно классифицировать по назначению: на главный, обеспечивающий основное движение исполнительного органа (ИО) и технологический процесс, и вспомогательный, обеспечивающий вспомогательное движение.
2. По виду привода ИОРМ: на групповой, обеспечивающий основное движение нескольких ИО, и индивидуальный, движение одного ИО.
3. По виду движения: на вращательный и линейный, непрерывного действия и дискретный, реверсивный и нереверсивный.
4. По роду тока: постоянного и переменного тока.
5. По виду ПМ: редукторный и безредукторный, гидравлический и маховиковый.
6. По типу ПЭ: электромашинный, с магнитными усилителями, ионный, тиристорный и транзисторный.
7. По возможностям управляющего устройства: нерегулируемый и регулируемый, автоматизированный и неавтоматизированный.
Общие требования к электроприводу.
1. Надежность (ЭП обязан выполнять заданные функции в оговоренных условиях в течение определенного времени).
2. Точность (обеспечение ЭП необходимой точности).
3. Быстродействие (способность системы быстро реагировать на различные
воздействия).
4. Качество переходных процессов (качество динамики).
5. Энергетическая эффективность (расход электроэнергии на единицу продукции).
6. Совместимость с системой электроснабжения и информационной
системой более высокого уровня.
7. Ресурсоемкость: материалоемкость, энергоемкость, расходы на проектирование, монтаж и т. д.
Механика электропривода
Электропривод представляет собой электромеханическую систему, состоящую из электрической и механической части. В этой главе мы рассмотрим механическую часть ЭП.
Двигатели постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) нашли широкое применение в системах регулируемого ЭП различных машин в связи с возможностью плавного регулирования скорости в широком диапазоне и при линейных механических характеристиках.
Магнитного потока
Скорость двигателя зависит от магнитного потока, причем с увеличением магнитного потока она уменьшается (см. уравнение (4.4)). Следовательно, изменяя ток в цепи возбуждения, изменяем магнитный поток и скорость двигателя [1; 9].
Поскольку электрическая машина рассчитывается на продолжительную работу с номинальной нагрузкой, стремятся оптимально использовать железо машины. Для этой цели рабочая точка обычно выбирается на колене кривой намагничивания (рис. 4.10). Такой выбор рабочей точки ограничивает возможности регулирования скорости двигателя за счет увеличения тока возбуждения. На практике используют только регулирование за счет уменьшения магнитного потока вниз от номинального. В результате скорость регулируется вверх от номинальной. Диапазон регулирования равен 2 (редко 3). Регулирование плавное, с увеличением скорости жесткость характеристик снижается.
Рис. 4.9. Схема управления током возбуждения ДПТ НВ
Рис. 4.10. Кривая намагничивания
Достоинством этого способа является то, что управление двигателем осуществляется за счет изменения сопротивления в слаботочной цепи (рис. 4.9) и, следовательно, потери при регулировании в этом случае минимальны.
Электромеханические характеристики (рис. 4.11) двигателя имеют общую точку, соответствующую Iкз 
, так как Iкз от магнитного потока Ф не зависит.
Рис. 4.11. Электромеханическая характеристика ДПТ НВ
Механические характеристики показаны на рис. 4.12. Очевидно, что Мкз=kФIкз – зависит от Ф и снижается с его уменьшением.
Рис. 4.12. Механическая характеристика ДПТ НВ
Определяем допустимую нагрузку на искусственных характеристиках. Полагая в уравнении 4.3 I=Iн, получим
,
где 
- поток на искусственной характеристике.
В нашем случае Фи<Фн 
Мдоп<Мн, то есть ДПТ по условиям нагрева не может быть нагружен на искусственных характеристиках номинальным моментом. Определим, при каких условиях машина используется наиболее эффективно на регулировочных характеристиках. Для этого запишем ЭДС якоря на естественной и искусственной характеристиках:
,
.
Учитывая, что напряжение, ток и сопротивление якоря постоянны Ее=Еи, следовательно:
,
где 
- скорость на искусственной характеристике при номинальном токе.
В результате:
.
При этом способе регулирования мы максимально используем двигатель (не перегружая его) при постоянной мощности нагрузки.
Такой способ регулирования в практике ЭП получил название «регулирование с постоянной мощностью». Этот способ регулирования используется в замкнутых системах привода для расширения диапазона регулирования за счет второй зоны. В первой зоне регулирование обычно осуществляется за счет изменения напряжения на якоре (основная зона), а во второй за счет изменения магнитного потока. Использование двухзонного регулирования позволяет в два-три раза увеличить диапазон регулирования.
В простейшем случае регулирование осуществляется за счет изменения регулировочного сопротивления в цепи обмотки возбуждения (рис. 4.9). Величину этого регулировочного сопротивления Rp1 можно найти определив магнитный поток Ф1.
Магнитный поток 
, при котором механическая характеристика проходит через точку с координатой ( 
) (рис. 4.12) при U=Uн; Rд=0, определяется при решении уравнения механической характеристики относительно Ф1*.
, (4.11)
где 
; 
; 
.
Величину Iв1* находят по кривой намагничивания (рис. 4.10), предварительно определив соответствующее значение Ф1*.
После этого находят ток возбуждения 
и определяют 
(рис. 4.9).
. (4.12)
Система генератор-двигатель (Г-Д)
Первоначально для питания двигателей использовался электромашинный управляемый преобразователь (система «генератор-двигатель») (рис. 4.13) [1; 2; 14].
Рис. 4.13. Схема системы «генератор-двигатель».
В пунктир заключён электромашинный преобразователь, включающий в себя гонный асинхронный двигатель и генератор постоянного тока. Такой преобразователь позволяет в широком диапазоне изменять напряжение 
на двигателе, изменяя ток возбуждения генератора (ОВГ). Очевидно, что в данном случае напряжение на выходе преобразователя определяется ЭДС генератора. Данная система позволяет обеспечить все возможные режимы работы двигателя. Механические характеристики двигателя (рис. 4.14) располагаются во всех 4 квадрантах. Основной режим работы двигателя в такой системе – это работа с постоянным магнитным потоком, то есть 
. Мы можем записать уравнения электромеханической и механической характеристик двигателя, полагая, что 
:
; (4.15)
, (4.16)
где 
- магнитный поток двигателя;
Rя – сопротивление якоря двигателя;
Rг – сопротивление якоря генератора.
Рис. 4.14. Механические характеристики двигателя в системе Г-Д
Как видим, механические характеристики представляют параллельные прямые, наклон которых несколько больше, чем у естественной характеристики двигателя (жесткость меньше) при Ф=const. Мы наблюдаем их во всех четырёх квадрантах, т.е. двигатель может работать во всех возможных режимах. Реверс двигателя осуществляется за счет изменения полярности тока в обмотке возбуждения генератора (ОВГ).
Данная система позволяет осуществить двухзонное регулирование:
1 зона – за счет изменения напряжения (ЭДС генератора);
2 зона – за счёт изменения магнитного потока двигателя при
номинальном напряжении (характеристики показаны пунктиром
рис 4.14).
Достоинством данной системы являются плавность регулирования, широкий диапазон регулирования, возможность получения линейных непрерывных характеристик во всём диапазоне регулирования и получение всех возможных режимов работы двигателя.
К недостаткам данной системы можно отнести: утроенную установленную мощность машин, низкий КПД, большую инерционность.
4.7.2. Система «тиристорный преобразователь – двигатель (ТП-Д)»
Основным типом преобразователей, применяемых в настоящее время для управления ДПТ, является тиристорный преобразователь, то есть статический полупроводниковый преобразователь. Эти преобразователи представляют управляемые реверсивные или нереверсивные, однофазные или трёхфазные выпрямители, собранные по мостовой или нулевой схеме [2; 5; 14]. Определённые перспективы развития тиристорных преобразователей связаны с использованием в них транзисторов, которые в настоящее время применяются в основном для импульсного регулирования напряжения.
Рассмотрим характеристики привода на примере использования в нем простейшего нереверсивного статического преобразователя.
|
|
Преобразователь включает в себя в общем случае согласующий трансформатор Т, два тиристора VS1 и VS2, сглаживающий дроссель L и систему импульсно-фазового управления (СИФУ). Преобразователь обеспечивает регулирование напряжения на Д за счёт изменения среднего значения ЭДС преобразователя. Это достигается регулированием с помощью СИФУ угла управления 
тиристорами (угол представляет собой угол задержки открытия тиристоров относительно момента, когда напряжение на анодах становится положительным). Зависимость среднего значения ЭДС от угла для многофазного преобразователя:
, (4.17)
где 
- число фаз преобразователя;
- амплитудное значение ЭДС преобразователя;
- ЭДС преобразователя при 
.
В связи с пульсирующим характером ЭДС на выходе преобразователя ток в цепи Д также пульсирует. Такой характер тока оказывает вредное влияние на работу Д: ухудшаются условия коммутации, возникают дополнительные потери на нагрев. Для уменьшения пульсаций тока в цепь якоря Д включают сглаживающий дроссель. Габариты преобразователя и его вес определяются размерами дросселя и трансформатора. Уравнения электромеханической и механической характеристик имеют вид:
, (4.18)
. (4.19)
Здесь:
- эквивалентное сопротивление преобразователя;
- число фаз преобразователя;
и 
- приведённые ко вторичной обмотке трансформатора индуктивное сопротивление рассеянья и активное сопротивление обмотки трансформатора;
- активное сопротивление обмотки дросселя L.
Особенностью характеристик Д при питании его от управляемого выпрямителя является наличие зоны прерывистых токов, в пределах которой характеристики нелинейны. Жесткость характеристик в этой зоне резко изменяется. Вследствие односторонней проводимости преобразователя характеристики располагаются в первом и четвёртом квадранте. Меньшим углам соответствует большая ЭДС и большая частота вращения. При 
ЭДС преобразователя равна нулю и мы имеем режим динамического торможения.
Для получения характеристик Д во всех четырёх квадрантах используются реверсивные управляемые выпрямители, которые обычно составляют из двух нереверсивных. Работу во всех четырёх квадрантах можно также обеспечить и при использовании нереверсивных преобразователей, за счет изменения направления тока в обмотке возбуждения Д. В реверсивных преобразователях используют два основных принципа управления: совместное и раздельное.
 |
|
Рис. 4.17, б. Механические характеристики двигателя в системе ТП-Д с реверсивным управляемым выпрямителем
При совместном управлении в работе участвуют все вентили (тиристоры). При этом от СИФУ импульсы управления, подаваемые на катодный комплект (VS1,VS3,VS5), и импульсы, подаваемые на анодный комплект (VS2,VS4,VS6), сдвинуты на угол, близкий к 
. Один комплект работает в выпрямительном режиме и проводит ток, а другой в инверторном режиме и ток не проводит. При этом между средними значениями ЭДС выпрямителя и инвертора устанавливается соотношение:
,
но за счёт разности мгновенных значений ЭДС между комплектами вентилей протекают токи, называемые уравнительными. Для их ограничения в схеме предусмотрены реакторы 
и 
. Вид механических характеристик Д зависит от способа согласования углов управления двумя комплектами вентилей. При линейном согласовании сумма углов выпрямителя 
и инвертора 
поддерживается равной (то есть 
). При этом механические характеристики линейны во всех четырёх квадрантах и практически соответствуют характеристикам в системе Г-Д.
В ряде случаев для уменьшения уравнительных токов используют нелинейное согласование, при котором сумма углов управления и несколько отличается от . В этом случае уравнительные токи уменьшаются, но при переходе Д из двигательного в генераторный режим имеет место заметное увеличение скорости, то есть характеристики двигателя становятся нелинейными, поэтому этот способ согласования применяется редко.
Раздельное управление используется для полного исключения уравнительных токов. Сущность его состоит в том, что импульсы управления подаются только на один комплект вентилей, который в данный момент времени проводит ток. На второй комплект импульсы не подаются, и он закрыт. Управление преобразователем в этом случае осуществляется с помощью специального логического устройства. Это устройство осуществляет контроль за током преобразователя, обеспечивает в функции входного сигнала включение и выключение комплектов вентилей с небольшой паузой в 5-10 мс. В результате при переходе из одного режима работы в другой вблизи оси скорости наблюдается режим прерывистых токов, что приводит к нелинейности характеристик.
На сегодняшний день система ТП-Д получила наибольшее распространение из-за следующих достоинств:
1. Плавность и значительный диапазон регулирования скорости.
2. Высокая жесткость механических характеристик.
3. Высокий КПД электропривода (КПД преобразователя определяют КПД трансформатора 0,93-0,98 и КПД выпрямителя 0,9-0,92).
4. Малая инерционность, высокое быстродействие.
5. Бесшумность в работе, простота в обслуживании и эксплуатации.
Но наряду с этим существуют и следующие недостатки:
1. Односторонняя проводимость преобразователя.
2. Для получения характеристик во всех четырёх квадрантах необходимость использования двухкомплектного реверсивного преобразователя.
3. Напряжение на якоре двигателя имеет пульсирующий характер, что ухудшает его работу.
4. Необходимость сглаживания пульсаций приводит к применению сложных многофазных систем выпрямления и достаточно дорогих и тяжелых дросселей.
5. Работа управляемого выпрямителя характеризуется режимом прерывистых токов, что приводит к нелинейности характеристик.
6. С ростом диапазона регулирования скорости снижается коэффициент мощности (cosφ ≈ cosα; cosφ = cos(α + γ/2), где γ – угол коммутации).
7. Вентильный преобразователь вносит искажение в форму тока и напряжения источника питания.
8. Тиристорные преобразователи имеют невысокую помехозащищенность и малую перегрузочную способность.
Так как
, (5.20)
то изменяя 
- число пар полюсов, можно регулировать частоту вращения. Число пар полюсов может быть только целым, поэтому регулирование ступенчатое. Изменение не приводит к изменению параметров Д, следовательно, характеристики естественные. Сложность состоит в создании многосекционной обмотки на статоре, переключением которой можно было бы изменять число полюсов.
Для регулирования этим способом используются только Д с короткозамкнутым ротором, обмотка ротора которых приспосабливается к переключаемой обмотке статора. У Д с фазным ротором пришлось бы делать такую же многосекционную обмотку на роторе, как и на статоре [1; 9].
Рассмотрим схемы включения секций обмотки статора.
Рис. 5.11. Схемы включения секций фазовой обмотки статора АД
Если секционировать статорную обмотку и по-разному включать секции обмотки, то получим разное число пар полюсов на статоре, при этом схемы включения секций могут быть различными. (рис. 5.11) От схемы соединения секций обмоток будет зависеть магнитная индукция в воздушном зазоре Д и развиваемый на валу двигателя момент. Рассмотрим три примера соединения обмоток.
 |
1. Схема соединения секций обмоток Y-Δ
Рис. 5.17. Схема включения АД при магнитном торможении
Магнитное торможение. В настоящее время с использованием тиристорных коммутирующих устройств и тиристорных регуляторов напряжения широкое распространение получило магнитное торможение. Этот способ реализуется при отключении Д от сети и закорачивании обмоток статора контактором 
. При этом появляется электрическая цепь и за счет запасенной в Д электромагнитной энергии осуществляется самовозбуждение Д.
Особенностью этого способа является быстротечность, которая определяется небольшим временем затухания магнитного поля. Обычно этот режим осуществляется в сочетании с режимом динамического торможения. Такое комбинированное торможение реализуется с помощью тиристорных пускорегулирующих устройств.
Рис. 5.18. Схема включения АД при комбинированном торможении
При отключении Д от сети тиристоры 
закрыты, сигнал подается на 
и он замыкает обмотку статора, осуществляя магнитное торможение. Спустя короткое время закрывается , открывается один из тиристоров коммутирующей группы , например 
. В результате в одну из обмоток статора подается выпрямительный ток и осуществляется динамическое торможение до остановки Д.
Защита электродвигателей
При нарушениях нормальной работы ЭМС для исключения выхода из строя электрооборудования широко используются различные виды защиты, которая позволяет повысить надежность работы ЭД. Широкое распространение получили следующие виды защиты: нулевая, max и min токовые защиты, тепловая [10; 4].
В необходимых случаях используют специальные виды защиты, предупреждающие о превышении скорости механизма выше допустимого или перемещении исполнительного органа за допустимые пределы.
Нулевая защита обеспечивает защиту от самозапуска двигателя при чрезмерном снижении напряжения или исчезновении его на короткое время. В случае питания цепи управления и силовой цепи от одной сети осуществляется самим контактором или автоматическим выключателем. В случае раздельного питания силовых и управляющих цепей контроль напряжения двигателя осуществляет реле защиты по напряжению (FV), которое включается в силовую цепь.
Максимально-токовая защита обеспечивает защиту двигателя, цепей управления преобразователя от токов короткого замыкания. Обычно осуществляется плавкими вставками, максимально-токовыми реле или автоматическими выключателями с электромагнитными расцепителями.
Тепловая защита обеспечивает защиту двигателя от перегрузки. Осуществляется тепловыми реле или автоматическими выключателями с тепловыми расцепителями (FP).
Минимально-токовая защита используется в ДПТ и в синхронных двигателях для защиты цепи обмотки возбуждения. Осуществляется защита min токовыми реле, называемыми часто реле нулевого тока (KF) (реле обрыва поля). Защита работает на отключение двигателя.
В.Г. Шуваев
Электромеханические системы
Рекомендовано
редакционно-издательским советом
университета
в качестве учебного пособия
Кострома, 2005
УДК 621-315.
Шуваев В.Г. Электромеханические системы: Учебное пособие. – Кострома: Издательство КГТУ, 2005. -74с.
Учебное пособие содержит краткое изложение основных разделов дисциплины «Электромеханические системы». Оно соответствует государственному образовательному стандарту и предназначено для студентов заочного факультета специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств».
Рецензенты: кафедра электропривода и электротехнологий КГСХА;
профессор А.С. Симоненко, КГСХА
© Костромской государственный технологический университет, 2005
Оглавление
Предисловие………………….…………..……………………….………….5
1. Общие представления об электроприводе…………….……..........……….6
1.1. Понятие электропривода………………….……….…..…….….…………..6
2. Механика электропривода……………………………….…….……….............8
2.1. Расчетная схема механической части электропривода ………..................8
2.2. Уравнение движения электропривода …………........................................11
2.3. Установившееся движение электропривода …………….….....................12
2.4. Неустановившееся движение электропривода………………...................15
3. Принципы управления электроприводом………………………..…………...20
3.1. Принципы управления пуском и торможением в резисторных электроприводах…….……………………………………………………..20
3.2. Управление скоростью электропривода…………..………….…….…......23
4. Электропривод с двигателями постоянного тока независимого возбуждения……………….……………………………………….………….23
4.1. Схемы включения и статические характеристики двигателя…...............24
4.2. Энергетические режимы работы двигателя................................................25
4.3. Регулирование скорости вращения двигателей изменением сопротивления в цепи якоря……………….……......................................27
4.4. Расчёт регулировочных резисторов в цепи якоря двигателя…………………………………………….……..........................30
4.5. Регулирование тока и момента при торможении и реверсе двигателя…………….………………………….………………….............31
4.6. Регулирование скорости двигателя изменением магнитного потока.............................................................................................................32
4.7. Регулирование скорости вращения двигателя изменением напряжения, подводимого к якорной цепи.......................................................................35
Регулирование скорости вращения двигателя изменением напряжения
на якоре с помощью импульсных регуляторов напряжения.....................42
4.9. Регулирование скорости вращения двигателя шунтированием якоря...............................................................................................................44
4.10. Регулирование координат привода в системе источник тока-двигатель (ИТ-Д)............................................................................................................49
5. Электропривод с асинхронными двигателями ………….…………………...50
5.1. Схемы включения и замещения асинхронных двигателей…...................50
5.2. Статические характеристики асинхронного двигателя.............................52
5.3. Режимы работы асинхронного двигателя………………………………...56
5.4. Регулирование координат асинхронного двигателя с помощью резисторов….................................................................................................57
5.5. Регулирование координат асинхронного двигателя изменением напряжения…................................................................................................59