Регулирование частоты вращения изменением подводимого напряжения производится следующими способами:
А) Система генератор-двигатель (Г-Д).
Б) Тиристорный преобразователь-двигатель (ТП-Д).
В) Широтно-импульсное регулирование.
А) Система Г-Д, рис.234.
Увеличивая ток возбуждения генератора iвг, возрастает поток Фг и Ег, а следовательно увеличивается напряжение на якоре двигателя и скорость возрастает. Регулирование происходит плавно при малых потерях энергии, рис. 234.
Эта система используется при большой мощности двигателя (подъёмники, прокатные станы, экскаваторы и т.д).
Б) Тиристорный преобразователь-двигатель.
В системе Г-Д используется большое число машин, что увеличивает стоимость установки и снижает надежность.
Поэтому в последнее время для регулируемого напряжения все чаще используются статические преобразователи, рис.235.
Увеличивая угол управления - площадь полупериода уменьшается, уменьшается среднее значение напряжения - Uср, а следовательно уменьшается скорость вращения.
В) Широтно-импульсное регулирование.
Изменяя время импульса tи изменяется скважность ,
где tи - время импульса;
tп - время паузы.
|
.
Как видим, изменяя среднее значение напряжения, можно регулировать частоту вращения двигателя. Эта система широко используется вместо контактарно-резисторных систем.
4-7. Коммутация в машинах постоянного тока.
При вращении якоря щетка попеременно замыкает секции якоря и в этой секции происходит изменение направления тока. А сама секция передается в другую параллельную ветвь, рис.237. Ток в секции меняется только под щеткой. Дадим определение коммутации:
Коммутацией называется процесс изменения направления тока в секции при переходе ее из одной параллельной ветви в другую.
Рис. 237.
|
|
|
На рис. 238 еще раз показан процесс коммутации. При положении щетки на пластине (1) ток в секции протекает по часовой стрелке, и секция относится к правой параллельной ветви. Затем при вращении якоря секция щеткой будет закорочена. В конце коммутации щетка будет расположена на пластине (2). Ток в секции сменит направление, и она перейдет в левую параллельную ветвь (показано пунктиром).
Процесс коммутации длится всего тысячные доли секунды. Такое быстрое изменение направления тока вызывает многие неприятности, в частности, искрение на коллекторе.
Искрение гостируется в специальной таблице:
Степень искрения: 1 - отсутствие искрения.
1- слабое точечное искрение под небольшой частью щетки.
1- слабое точечное искрение под большей частью щетки.
2 – искрение под всем краем щетки.
3 – значительное искрение под всем краем щетки с наличием крупных искр.
При нормальной коммутации степень искрения не должна превышать 1.
Искрение определяется не только неудовлетворительной коммутацией, а также определяется механическими причинами, потенциальными неравномерностями. Механическое искрение определяется некачественной щеткой, при плохой обработке и
т. д.
При изучении коммутации будем исходить из двух положений:
1. Будем считать, что контактная поверхность щетки проводит ток равномерно.
2. Удельное сопротивление контакта (переходное сопротивление единицы площади), будем принимать постоянным и не зависимым от плотности тока.