2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулировка скорости машин постоянного тока

Частотно регулируемый привод (ЧРП)

Частотно регулируемым приводом (ЧРП) называют агрегат, осуществляющий бесступенчатое регулирование скорости вращения ротора электродвигателя, путем изменения частоты питающего напряжения. ЧРП включает в себя электродвигатель и преобразователь частоты (ПЧ).

Частотный электропривод используется во многих сферах нашей жизни. Управление электродвигателями, построенное на этом принципе, лежит в основе самых разнообразных устройств, начиная с бытовой техники (стиральные машины, пылесосы), заканчивая крупными технологическими комплексами различных отраслей промышленности.

Компания Овердрайв-Электро предлагает частотоно регулируемые приводы ABB со склада в Минске:

Устройство и принцип действия

Принцип, на основе которого функционирует частотный привод, использует базовое свойство вращающихся электрических машин, выраженное зависимостью параметров электромагнитного поля статора от частоты напряжения. Так, угловая скорость электромагнитного поля статора асинхронного двигателя выражается формулой:

где f1 — частота напряжения питания, р – число пар полюсов обмотки статора. Следовательно, осуществляя изменение частоты подаваемого напряжения, можно плавно регулировать угловую скорость вращающегося поля статора, а значит и частоту вращения ротора двигателя.

Структурная схема, представленная на рис.1 показывает, как устроен преобразователь частоты (ПЧ), работающий в составе ЧРЭП (ЧРЭП — частотно регулируемый электропривод).

Схема частотного регулирования

Рис. 1. Схема частотного регулирования

Переменное сетевое напряжение Ucпромышленной частоты fc выпрямляется диодным мостом (В) и после LC – фильтра, сглаживающего пульсации, поступает на вход инвертора (И), который является ключевым узлом всего привода.

Простой Г – образный LC – фильтр представляет собой комбинацию индуктивности (дросселя) и ёмкости (конденсатора), которые включены соответственно последовательно и параллельно нагрузке выпрямителя. Выпрямленное напряжение, кроме постоянной составляющей, содержит также переменную, имеющую вид однонаправленных пульсаций с некоторой амплитудой. Наличие высокочастотных составляющих, обусловленных пульсациями, негативно сказывается на работе электроники, поэтому частотно регулируемые электроприводы (ЧРЭП), как правило, оборудуются фильтрами подобного рода. Работает фильтр следующим образом. Индуктивность, включенная последовательно с нагрузкой, беспрепятственно пропускает постоянную составляющую тока, оказывая ей лишь незначительное активное сопротивление проводов катушки. Переменная же составляющая тока испытывает индуктивное сопротивление дросселя. При этом, в полупериод нарастания тока, дроссель индуцирует ЭДС противоположного направления. В это время происходит намагничивание сердечника, то есть накопление энергии. В этот же полупериод происходит заряд конденсатора фильтра. В полупериоде спада тока, запасенная дросселем энергия высвобождается, препятствуя его уменьшению, а конденсатор разряжается на нагрузку, также поддерживая величину тока. В результате этого происходит значительное сглаживание переменной составляющей.

Инвертор формирует на выходе переменное напряжение с изменяемой частотой и амплитудой. Основу схемы инвертора составляют силовые электронные ключи, функции которых выполняют транзисторы, изготовленные по IGBT – технологии. Для управления ключами используется принцип широтно–импульсной модуляции (ШИМ). Управляющие сигналы формирует система импульсно – фазового управления.

Процесс регулирования привода может осуществляться либо вручную, путем установки задания оператором, либо в автоматическом режиме.

Эффективность применения ЧРП в различных областях

Экономический эффект от применения частотного регулирования хорошо иллюстрируется на примере насосных станций городской системы водоснабжения. Работа данных систем характеризуется необходимостью поддержания определенного давления в водоводе, которое функционально связано с изменяющимся во времени потреблением воды. До появления систем управления, использующих частотный привод, регулирование давления осуществлялось количеством одновременно находящихся в работе насосных агрегатов, а также положением задвижек, то есть, дросселированием.

На рисунке 2 представлен график сравнительного потребления мощности при использовании дросселирования и частотного регулирования.

Частотное регулирование насосов и вентиляторов, экономия энергии, график

Рисунок 2. Потребление мощности при использовании дросселирования и частотного регулирования.

Точка пересечения графиков, в которой значения мощности и потока достигают 100%, соответствует полностью открытой задвижке (при регулировании дросселированием) и работе агрегата на полную мощность (при частотном регулировании). В этом режиме применение ЧРП не приносит экономического эффекта. Но при дросселировании, когда задвижка открыта лишь частично, потребляемая электродвигателем мощность в несколько раз больше, чем в варианте с применением частотного регулирования и полностью открытой задвижкой. При этом, разница в потреблении тем больше, чем меньше требуемая производительность агрегата. Это обусловливает существенную экономию электрической энергии при внедрении ЧРП, так как режим ограничения подачи имеет большой удельный вес в графике работы насосов (например, в ночное время при практическом отсутствии потребления).

Читайте так же:
Как регулировать холостой ход на гбо 2 поколения

В некоторых случаях, необходимость плавного регулирования угловой скорости валов механизмов диктуется самой технологией. Например, мощность котлов и энергоблоков тепловых станций регулируется плавным изменением производительности механизмов подачи топлива. На ГРЭС и ТЭЦ, работающих на угле, последний, перед подачей в топку котла, измельчается в мельницах до пылевидного состояния. Подачу угольной пыли в топку выполняет ППЛ (питатель пыли лопастный). Привод этого механизма традиционно осуществляется двигателем постоянного тока с регулируемыми оборотами. Регулирование производится посредством тиристорного блока управления. Электродвигатели постоянного тока имеют целый ряд эксплуатационных недостатков. Они дороги, щеточный механизм этих электрических машин подвержен быстрому износу, весьма чувствителен к загрязнениям и нуждается в периодической регулировке и чистке.

Кроме применения двигателей постоянного тока, функция бесступенчатого регулирования реализуется с помощью механических вариаторов, например, в крупных станочных приводах. Применение механических коробок передач всегда сопровождается существенными потерями, к тому же, такие системы обладают ограниченным диапазоном регулирования.

Использование частотного привода, укомплектованного асинхронным двигателем, имеющим короткозамкнутый ротор, позволяет избавиться от перечисленных недостатков двигателей постоянного тока и механических систем регулирования. Следует особо подчеркнуть, что наибольшую выгоду приносит применение именно электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Эти машины наиболее дешевы, конструктивно просты, не имеют щеточного аппарата и могут быть приспособлены для работы в самых тяжелых условиях.

Внедрение систем управления, использующих частотно регулируемый привод, является инновационным мероприятием и, как правило, быстро окупается.

Для консультации или заказа частотно регулируемых приводов воспользуйтесь формой обратной связи на странице контактов.

Пуск, реверс и регулирование частоты вращения электродвигателя постоянного тока.

Пуск в ход двигателей постоянного тока производится с помощью пусковых или пускорегулирующих реостатов, а также отдельных резисторов, включение которых осуществляется контакторами. Это необходимо для ограничения пускового тока. Двигатели мощностью в несколько киловатт допускается пускать без реостатов и резисторов, т. е. непосредственным (прямым) подключением обмотки якоря к питающей сети, поскольку цепь якоря таких двигателей имеет значительное сопротивление, при котором пусковой ток не представляет особой опасности.

Пусковой реостат рассчитывается на кратковременную работу под током (время разгона двигателей составляет 0,5—1,5 с), пускорегулирующий реостат — на длительную работу под током.

Реверсирование — изменение направления вращения двигателей постоянного тока — можно осуществлять двумя способами:

  1. изменением направления тока обмотки якоря
  2. изменением направления тока обмотки возбуждения (представив себе правило левой руки, нетрудно понять, что в том и другом случае ротор двигателя изменит направление вращения).

В большинстве случаев предпочтение отдается первому способу, так как при его использовании необходимо изменить только полярность на зажимах обмотки якоря. При втором способе количество операций увеличивается почти вдвое: необходимо отключить обмотку якоря, переключить полярность на зажимах обмотки возбуждения и подключить обмотку якоря к питающей сети. Если обмотку якоря не отключить от сети, то в момент переключения обмотки возбуждения двигатель оказывается в пусковом режиме (по существу, это режим короткого замыкания).

Одним из основных достоинств двигателей постоянного тока является возможность регулирования их частоты вращения в широких пределах и плавно, как это позволяет схема управления (теоретически — без ступеней перехода от одной частоты к другой).

Частота вращения двигателей постоянного тока независимо от системы их возбуждения выражается следующим образом:

Из формулы видно, что частоту вращения можно регулировать изменением напряжения сети U, падения напряжения Iя(Rпр+r) и магнитного потока Ф.

Напряжение сети можно изменять только в тех случаях, когда двигатель имеет собственный источник электроэнергии (генератор, преобразователь).

Падение напряжения зависит от значения сопротивления пуско-регулирующего реостата.

Магнитный поток — от тока возбуждения и сопротивления реостата возбуждения.

При работе двигателей с номинальной частотой вращения сопротивление Rпр пускорегулирующего реостата всегда равно нулю, т. е. реостат полностью закорочен. Если сопротивление реостата постепенно увеличивать то падение напряжения Iя(Rпр+r) будет также увеличиваться, а разность U — Iя(Rпр+r) уменьшаться. Это связано с уменьшением частоты вращения двигателя от номинальной до нуля, когда U = Iя(Rпр+r). По мере уменьшения сопротивления пускорегулирующего реостата частота вращения двигателя возрастет от нуля до номинальной. Следует отметить, что момент вращения двигателей при таком способе регулирования частоты вращения сохраняется постоянным. Длительное снижение частоты вращения двигателей при номинальной нагрузке допускается только в том

Читайте так же:
Как отрегулировать муфту сцепления на т 170

случае, когда они имеют независимую вентиляцию. Основным недостатком данного способа регулирования частоты вращения является большая потеря мощности Iя 2 Rпр, которая превращается в тепло, излучаемое пускорегулирующим реостатом.

Цепь возбуждения двигателей параллельного (независимого) и смешанного возбуждения рассчитывается так, чтобы при номинальном токе возбуждения последовательно с обмоткой возбуждения сохранялась включенной небольшая часть сопротивления rр регулятора возбуждения. Если рукоятку регулятора перемещать, уменьшая ею сопротивление, ток возбуждения и магнитный поток Ф будут расти, а частота вращения двигателя — уменьшаться. Если сопротивление регулятора увеличивать, ток возбуждения и поток будут уменьшаться, а частота вращения двигателя увеличиваться. Данный способ позволяет уменьшать частоту вращения двигателя примерно на 20% и увеличивать ее в два раза по сравнению с номинальной частотой вращения. При регулировании частоты вращения данным способом величина противо-ЭДС сохраняется постоянной (поскольку nФ = const). Электромагнитная мощность двигателя также сохраняется постоянной. Вращающий момент двигателя изменяется в зависимости от потока Ф. Значение потери мощности при регулировании невелико.

Практически регулирование частоты вращения двигателей в пределах от нуля до номинальной осуществляется с использованием пускорегулирующих реостатов. Для регулирования частоты в пределах от номинальной и выше используются регуляторы возбуждения.

Регулирование частоты вращения путем изменения магнитного потока Ф двигателей последовательного, возбуждения осуществляется с использованием сопротивлений, включенных по схеме рис. 1.45.

При включении сопротивления R1 параллельно обмотке возбуждения ток нагрузки двигателя I делится на токи I1 и I2, значения которых обратно пропорциональны сопротивлениям Rв и R1. Этим достигается возможность уменьшения тока возбуждения I2 и повышения частоты вращения двигателя. При включении сопротивления R2 параллельно обмотке якоря через обмотку возбуждения проходит ток, величина которого больше на величину тока I3, в результате чего поток увеличивается, а частота вращения двигателя уменьшается. Таким способом получают очень низкие, так называемые ползучие, частоты вращения двигателя.

Рис. 1.45. Схема принципиальная двигателя последовательного возбуждения, обеспечивающая все способы регулирования частоты вращения.

Для регулирования частоты вращения двигателя независимого возбуждения используется также система генератор—двигатель (Г—Д), которая представлена на рис. 1.46.

В данной системе частота вращения двигателя nд может регулироваться изменением напряжения генератора U, подводимого к обмотке якоря, и изменением потока двигателя. В первом случае с помощью регулятора возбуждения rр.г изменяется ток возбуждения генератора, во втором случае с помощью регулятора возбуждения rр.д изменяется ток возбуждения двигателя. К достоинствам системы Г—Д относят отсутствие в цепи тока нагрузки двигателя пускорегулирующего реостата, что значительно снижает потери на регулирование. Такая система позволяет регулировать частоту вращения двигателя в очень широком диапазоне и с большой плавностью. Пуск в ход двигателя осуществляется повышением тока возбуждения генератора, а реверсирование двигателя – изменением направления тока возбуждения генератора.

Рис. 1.46. Схема электрическая принципиальная системы Г—Д, обеспечивающая регулирование частоты вращения двигателя независимого возбуждения.

Дата добавления: 2018-04-15 ; просмотров: 2515 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Двигатели переменного тока и постоянного тока: в чем разница?

Электродвигатели — это машины, предназначенные для преобразования электрической энергии в механическую. Хотя они доступны во многих вариантах, их можно разделить на две основные категории: двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока.

И двигатели переменного тока, и двигатели постоянного тока имеют одинаковую функцию; то есть преобразовывать электрическую энергию в механическую. Однако при выборе двигателя важно знать разницу между двигателями переменного и постоянного тока, поскольку каждый из них имеет разные требования к конструкции, питанию и управлению. В следующей статье обсуждаются различия между двумя типами двигателей, включая основные конструктивные и рабочие характеристики, преимущества и области применения. Купить электрический двигатель можно на сайте https://psnab.ru

Обзор двигателей переменного тока

Как следует из названия, двигатели переменного тока используют переменный ток (AC) для выработки механической энергии. Стандартная конструкция состоит из статора с обмоткой, встроенной по окружности, и свободно вращающейся металлической части (т. е. ротора) в центре.

Читайте так же:
Триммер бензиновый штиль регулировка карбюратора

Когда ток подается на обмотки статора в двигателе переменного тока, создается вращающееся магнитное поле. Это магнитное поле индуцирует электрический ток внутри электропроводного ротора и, следовательно, образует второе вращающееся магнитное поле. Взаимодействие между первым магнитным полем и вторым магнитным полем заставляет вращаться ротор.

При выборе электродвигателя переменного тока для применения необходимо учитывать два критических фактора:

  • Рабочая скорость (в оборотах в минуту): максимальная скорость, которую может достичь двигатель, рассчитывается по следующей формуле: (60 x частота сети переменного тока в Гц) ÷ количество полюсов двигателя
  • Пусковой крутящий момент, создаваемый двигателем при запуске с нулевой скоростью.

Обзор двигателей постоянного тока

Двигатели постоянного тока используют постоянный ток (DC) с постоянным напряжением для выработки механической энергии. Двигатели постоянного тока состоят из вращающейся обмотки якоря (т. е. Ротора) и статора возбуждения с обмотками, которые образуют набор неподвижных электромагнитов. Другой ключевой компонент двигателя постоянного тока — это коммутатор, прикрепленный к якорю.

Когда ток течет через двигатель постоянного тока, внутри статора возбуждения и вокруг обмотки якоря создается магнитное поле. Взаимодействие между этими двумя магнитными полями создает электромагнитную силу, которая заставляет якорь вращаться. Коммутатор изменяет направление тока в якорь и тем самым позволяет ему продолжать вращение, пока ток течет через систему.

Двигатели постоянного тока могут использоваться для создания различных уровней скорости и крутящего момента. Регулировка уровней напряжения, подаваемого на якорь, или статического тока возбуждения изменяет выходную скорость.

Преимущества двигателей переменного тока перед двигателями постоянного тока

И двигатели переменного тока, и двигатели постоянного тока демонстрируют уникальные преимущества, которые делают их пригодными для различных применений. Ниже мы описываем преимущества, предлагаемые обоими типами двигателей.

К преимуществам двигателей переменного тока можно отнести:

  • Более низкие требования к пусковой мощности
  • Лучший контроль над начальным уровнем тока и ускорением
  • Более широкие возможности настройки для различных требований к конфигурации и изменения требований к скорости и крутящему моменту
  • Повышенная прочность и долговечность

К преимуществам двигателей постоянного тока можно отнести:

  • Более простые требования к установке и обслуживанию
  • Более высокая пусковая мощность и крутящий момент
  • Более быстрое время отклика на пуск / остановку и ускорение
  • Более широкий выбор для различных требований к напряжению

Применение двигателей переменного тока по сравнению с двигателями постоянного тока

Как указано выше, двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока подходят для различных применений. В промышленном секторе долговечность, гибкость и эффективность двигателей переменного тока делают их идеальными для использования в приложениях для широкого спектра устройств, включая бытовые приборы, компрессоры, конвейеры, вентиляторы и другое оборудование HVAC, насосы и транспортное оборудование. Более быстрое время отклика и более стабильные уровни крутящего момента и скорости, предлагаемые двигателями постоянного тока, делают их хорошо подходящими для использования в производственном и производственном оборудовании, лифтах, пылесосах и подъемно-транспортном оборудовании.

И двигатели переменного тока, и двигатели постоянного тока играют критически важную роль в производстве электроэнергии в широком спектре промышленных, коммерческих и жилых помещений. Поскольку оба типа двигателей обладают преимуществами и недостатками, важно понимать разницу между ними, чтобы выбрать подходящий для своего предприятия.

Сила тяги и тяговые характеристики локомотивов — Регулирование скорости движения и тяговые характеристики эпс постоянного тока

Регулирование скорости движения и тяговые характеристики электроподвижного состава постоянного тока
Как известно, тяговые электродвигатели электровозов и электропоездов постоянного тока получают питание от контактной сети постоянного тока, в которой поддерживается номинальное напряжение Uкс = 3000 В.
Основные серии эксплуатируемых электровозов постоянного тока: восьмиосные — ВЛ8, ВЛ10, ВЛ10У, ВЛ11, ВЛ11м, ВЛ15,ЧС7, ЧС200; шестиосные — ВЛ23, ВЛ22М, ЧС2Т, ЧС2. Тяговые электродвигатели электровозов постоянного тока изготавливают на рабочее напряжение UR = 1500 В, поэтому их соединяют в последовательные цепи с числом не менее двух. Четырехосные электропоезда ЭД4, ЭД4М, ЭД2Т, ЭР2Р, ЭР22 имеют ТЭД постоянного тока с максимальным напряжением Uд = 750 В. Для работы от контактной сети ТЭД электропоездов могут иметь только последовательное соединение.
Анализ формулы (2.34) позволяет сделать вывод, что регулировать скорость движения электроподвижного состава постоянного тока можно, изменяя три параметра: суммарное сопротивление в цепи якоря тяговых электродвигателей Σrя, напряжение Uд, подводимое к двигателям от контактной сети, и магнитный поток Ф тяговых электродвигателей, например, шунтируя обмотку возбуждения группой резисторов.
Рассмотрим более подробно эти способы регулирования работы электроподвижного состава постоянного тока.

Читайте так же:
Регулировка двигателя дизель фольксваген

Включение в цепь якоря тяговых электродвигателей дополнительных пусковых резисторов.

Данный способ регулирования скорости получил распространение на электровозах постоянного тока с контакторно-реостатным управлением. Пусковые резисторы применяют при трогании с места и разгоне электровоза с поездом до расчетной скорости движения.

Рис. 39. Схема включения двух тяговых электродвигателей электроподвижного состава постоянного тока в период разгона

В момент трогания с места электровоза постоянного тока (при V=0) электродвижущая сила (э.д.с.) тяговых электродвигателей равна нулю, т.е. Е=сеnд Ф = 0. Если в этот момент двигатель электровоза, например, ТЛ-2К (применяют на электровозах ВЛ10, ВЛ10У, ВЛ11 и др.) включить на номинальное напряжение UД= 1500 В при сопротивлении обмоток якоря ∑rя = 0,1295 Ом, то сила тока двигателя ТЛ-2К по закону Ома будет равна Iд = UД/∑rя =11580А. Предельное (по условиям нагревания двигателя) значение тока для двигателя ТЛ-2К составляет Iд тах = 800 А. Для обеспечения надежной работы силового оборудования э.п.с. постоянного тока при трогании с места сила тока должна быть значительно уменьшена. Это возможно двумя способами: уменьшить напряжение Uд или увеличить величину Σrя.
Для уменьшения величины Uд процессы трогания и разгона э.п.с. постоянного тока производят при последовательном соединении тяговых электродвигателей.
Для обеспечения заданного ресурса работы двигателей при трогании с места э.п.с. постоянного тока этого оказывается недостаточным, поэтому в цепь якоря каждого тягового двигателя включают группу пусковых резисторов с суммарным сопротивлением Rn (рис. 39).

Сила тока одного тягового электродвигателя при трогании с места и разгоне э.п.с. постоянного тока, А:

где Rn — сопротивление пусковых резисторов, приходящееся на один двигатель, Ом.
Частота вращения якоря тягового электродвигателя nд в период разгона э.п.с. постоянного тока, мин-1:

Постепенный (ступенчатый) вывод пусковых резисторов из цепи якоря двигателя позволяют в период трогания с места и разгоне э.п.с. постоянного тока поддерживать примерно постоянными пусковую силу тока Iд двигателей и касательную силу тяги локомотива.
Таким образом, данный способ регулирования скорости движения э.п.с. постоянного тока позволяет лишь ограничивать ток двигателя в пределах наибольших допустимых для данного двигателя значениях.
Необходимо отметить, что работа электровозов постоянного тока с включенными пусковыми резисторами в период разгона отличается низкой экономичностью. Значительная часть электрической энергии, поступаемой из контактной сети на электровоз, безвозвратно теряется в пусковых резисторах и преобразуется в тепловую энергию, сильно нагревая блок резисторов. В этой связи на электровозах устанавливают дополнительные вентиляторы для охлаждения пусковых резисторов, на привод которых также затрачивается электрическая энергия.
Мощность электрической энергии, теряемая в пусковых резисторах электровоза постоянного тока, кВт:

Процесс разгона электровозов постоянного тока с применением пусковых резисторов продолжается до достижения пусковой скорости Vn, обычно примерно равной расчетной скорости Vp (см. рис. 43), дальнейшая работа локомотивов происходит при выключенном пусковом реостате.

Схемы соединения тяговых электродвигателей восьмиосного электровоза

Регулирование напряжения Uд тяговых электродвигателей с помощью изменения схемы их соединения является достаточно распространенным способом управления работой электроподвижного состава постоянного тока.
На восьмиосных электровозах постоянного тока ВЛ10, ВЛ10У, ВЛ11м, ВЛ15, ВЛ8, ЧС7 для регулирования величины Uд (скорости движения) применяют три схемы соединения тяговых электродвигателей: последовательное «С» (рис. 40, а), последовательно-параллельное «СП» (рис. 40, б) по четыре двигателя последовательно в две параллельные ветви и параллельное «П» (рис. 40, в) по два двигателя последовательно в четыре параллельные ветви.
Как отмечалось ранее, разгон электровозов постоянного тока осуществляется при последовательном соединении тяговых электродвигателей, в этом случае (см. рис. 40, а) напряжение на двигателе равно Uд = UKC/8 = 3000/8 = 375 В. При сериесно-параллельном соединении Uд = 750 В, при параллельном Uд = 1500 В.

Читайте так же:
Регулировка зажигания маз 4370

Рис. 40. Схемы соединения тяговых электродвигателей восьмиосного электровоза постоянного тока: а — последовательное (С); б — последовательнопараллельное (СП); в — параллельное (П)

На шестиосных электровозах ВЛ22М, ВЛ23, ЧС2Т и ЧС2 для регулирования скорости движения применяют такие же три схемы соединения тяговых электродвигателей, как на тепловозах с электропередачей (см. рис. 16). Необходимо отметить, что серьезным недостатком данного способа регулирования скорости движения локомотивов является сложная система переключения схем соединения ТЭД, причем контакторы переключения работают при больших токах силовой цепи, что снижает их эксплуатационную надежность. Поэтому на электровозах используются не более двух-трех вариантов схем соединения ТЭД. На ряде серий э.п.с. постоянного тока, например на электропоездах ЭР2Т, ЭР2Р, данный способ регулирования UR не используется.

Рис. 41. Схема регулирования магнитного потока ТЭД электровоза постоянного тока шунтированием обмотки возбуждения

Регулирование магнитного потока Ф тяговых электродвигателей.

Этот способ управления получил самое широкое распространение на электроподвижном составе с тяговыми электродвигателями постоянного тока.
Параллельно последовательно включенной обмотке возбуждения тягового электродвигателя ТЭД (рис. 41) включают несколько шунтирующих контуров, каждый из которых состоит из резистора R и индуктивного шунта ИШ. Индуктивный шунт ИШ предназначен для стабилизации работы системы возбуждения двигателя в моменты временного нарушения контакта между токоприемником движущегося электровоза и контактной сетью и переключения шунтирующих контуров.
В отличие от тепловозов с электропередачей на электровозах и электропоездах применяют многоступенчатые системы ослабления магнитного потока возбуждения. Например, на электровозах ВЛ10, ВЛ10у, ВЛ11, ВЛ11м, ВЛ15, ВЛ8, ВЛ23 применены четыре ступени ослабления возбуждения, для которых степени ослабления магнитного потока, соответственно, равны: a1= 0,74; a2 = 0,55; α3 = 0,43; α4 = 0,36. Электропоезда ЭД4М, ЭД4, ЭР2Р, ЭР2Т имеют шестиступенчатую систему ослабления магнитного потока Ф, позволяющую снизить степень ослабления до величины а6 = 0,2.
Степень ослабления магнитного потока одной ступени регулирования э.п.с. постоянного тока

где iв — ток возбуждения, А; Iд — ток якоря двигателя, А.
Применение многоступенчатой системы ослабления магнитного потока возбуждения на э.п.с. позволяет более плавно регулировать изменение параметров движения по сравнению с тепловозами с электрической передачей.

Регулировочные характеристики двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением

Электрическая машина

Регулирование скорости введением активного сопротивления в цепь якоря

Скорость вращения двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением можно регулировать теми же способами, что и у двигателя с независимым возбуждением . Но так как двигатель с последовательным возбуждением обладает определенными особенностями, для регулирования скорости приходится применять специальные схемные решения.

Схема регулирования скорости вращения двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением введением активного сопротивления в цепь якоря

Схема регулирования скорости вращения двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением введением активного сопротивления в цепь якоря.

Регулировочные характеристики двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением при введении активного сопротивления в цепь якоря

Регулировочные характеристики двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением при введении активного сопротивления в цепь якоря.

При введении активного сопротивления в цепь якоря, скорость вращения снижается, и при достаточно больших значениях добавочного сопротивления можно получить точку короткого замыкания.

Регулирование скорости шунтированием обмотки возбуждения активным сопротивлением

Рассмотрим изменение скорости изменением магнитного потока.

Для того чтобы изменить ток в обмотке возбуждения не изменяя других параметров двигателя, используются специальные схемные решения – шунтирование обмотки возбуждения двигателя активным сопротивлением Rш.

Чем меньше шунтируемое сопротивление, тем меньше ток возбуждения.

Схема регулирования скорости вращения двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением шунтированием обмотки возбуждения активным сопротивлением

Схема регулирования скорости вращения двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением шунтированием обмотки возбуждения активным сопротивлением.

Регулировочные характеристики двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением шунтированием обмотки возбуждения активным сопротивлением и изменении магнитного потока

Регулировочные характеристики двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением шунтированием обмотки возбуждения активным сопротивлением и изменении магнитного потока.

Регулирование скорости изменением напряжения на зажимах якоря

Чтобы изменить напряжение на якоре, не меняя параметры обмотки возбуждения, параллельно обмотке якоря включается добавочное сопротивление. За счет падения напряжения на этом сопротивлении, напряжение на якоре уменьшается.

Схема регулирования скорости вращения двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением изменением напряжения на зажимах якоря

Схема регулирования скорости вращения двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением изменением напряжения на зажимах якоря.

Регулировочная характеристика двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением при изменениии напряжения на зажимах якоря

Регулировочная характеристика двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением при изменениии напряжения на зажимах якоря.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector