Регулирование скорости ДПТ независимого возбуждения шунтированием якоря

Представленная на рис. 4.20 схема ДПТ независимого возбуждения с шунтированием якоря позволяет получать жесткие характеристики в области малых скоростей.

Рис. 4.20. Схема ДПТ независимого возбуждения с шунтированием якоря

Записав по второму закону Кирхгофа уравнения равновесия напряжений и ЭДС, имеем.

где , получим уравнения электромеханической и механической характеристик ДПТ в виде.

(4.27).

(4.28).

где . Анализ уравнений показывает, что при шунтировании якоря снижается скорость идеального холостого хода ДПТ, а также падает жесткость характеристик. Следовательно, данный способ сочетает в себе регулирование скорости изменением напряжения (первый член уравнений) и реостатное регулирование в цепи якоря (второй член уравнений) (4.27), (4.28).

На рис. 4.21 представлены характеристики ДПТ при шунтировании якоря с постоянным Лш и изменяющимся Точка А, соответствует режиму работы ДПТ, когда он не потребляет ток из сети (двигатель работает в режиме динамического торможения с током /,), в этом случае ЭДС ДПТ уравновешивает напряжение сети и внутреннее падение напряжения в якоре

Рис. 4.21. Характеристики ДПТ при шунтировании якоря с постоянным Лш и изменяющимся R,

Если изменять величину Л,", оставив неизменным Л", получим семейство характеристик ДПТ независимого возбуждения, представленное на рис. 4.22.

Рис. 4.22. Характеристики ДПТ при шунтировании якоря с постоянным R" и изменяющимся R",

Пересечение искусственных характеристик происходит в точке В" которая определяется током /, = U/R", проходящим через якорь двигателя. В этом случае ток через шунт не проходит, так как ЭДС, изменив знак, полностью компенсирует внутреннее падение напряжения якоря.

Регулирование скорости данным способом осуществляется вниз от основной, диапазон регулирования скорости Д= 5−6, высокая жесткость характеристик ДПТ. В связи со значительными потерями мощности на сопротивлениях /?," и /?" данный способ используется для регулирования скорости ДПТ малой мощности при работе на низких скоростях.

Импульсный способ регулирования координат ДПТ

Импульсный способ регулирования электроприводов обеспечивает периодическое импульсное изменение параметров: сопротивления или подводимого напряжения. В частности, для ДПТ возможно импульсное регулирование сопротивления в цепи якоря, в цепи возбуждения (импульсное изменение тока возбуждения или магнитного потока), либо подводимого напряжения.

Импульсное регулирование сопротивления в цепи якоря

Периодически происходит коммутация (включение-отключение) по определенному закону ключа К (рис. 4.23).

Рис. 4.23. Схема импульсного регулирования сопротивления в цепи якоря

Используются два способа управления ключом К:

• а) широтно-импульсное регулирование;
• б) частотно-импульсное регулирование.

При широтно-импульсном регулировании период коммутации ключа остается постоянным, а изменяется соотношение t, к Тк.

(4.29).

которое называется скважностью у.

При частотно-импульсном управлении /, = const, изменяется период коммутации ключа Тк, а следовательно, частота. Таким образом, у- скважность является показателем импульсного способа регулирования. При замкнутом ключе - двигатель работает на естественной характеристике (рис. 4.24) (прямая ), при разомкнутом у= 0 — резистор R, полностью введен — на искусственной реостатной характеристике (прямая 2). При промежуточных значениях механические характеристики — прямые 3−4.

Рис. 4.24. Электромеханические и механические характеристики ДПТ при импульсном регулировании

Уравнение механической характеристики при импульсном регулировании.

(4.30).