Управляемые двигатели

Для пуска двигателя плавным подъемом напряжения на якоре необходимо иметь автономный источник регулируемого напряжения. В качестве такого источника может служить генератор постоянного тока, либо управляемый выпрямитель. В начальный момент пуска к якорю двигателя подводится напряжение, составляющее примерно 10% от номинального значения, вследствие чего пусковой ток не превышает допустимого значения. По мере разгона двигателя вследствие увеличения э. д. с. ток и вращающий момент двигателя будут уменьшаться. Чтобы избежать этого, постепенно повышают напряжение. Правильный выбор схемы управления повышением напряжения обеспечивает неизменными силу тока и вращающий момент двигателя почти за все время пуска. Пуск окончится, когда напряжение на зажимах якоря двигателя достигнет номинального значения и двигатель разгонится до номинальной частоты вращения.

Основу комплектного устройства составляет трехфазный управляемый выпрямитель UZ, собранный по мостовой схеме. Питание выпрямителя осуществляется от. ротора асинхронного двигателя МЛ, нагрузкой служат пусковые резисторы Rb R2 и #з- Суммарное сопротивление пусковых резисторов выбрано из условия обеспечения стопорного момента двигателя равного (1,54-1,6) •Мной, при полностью открытом выпрямителе. Плавность пуска обеспечивается путем управления тиристорами вы-Нрямителя. Схема управления обеспечивает полный диапазон регулирования управляющих импульсов и их синхронизацию с напряжением ротора. Механические характеристики приведены на 3.11.

/ — автоматический выключатель; 2 — токоограничивающие реакторы; 3 — управляемый выпрямитель; 4 — инвертор; 5 — синхронный двигатель; 6 — тиристорный возбудитель; 7 — датчик положения ротора; 8 — тахогенератор; 9 — система управления инвертором; 10 — система импульсно-фазового управления выпрямителем; // — пульт управления

Индуктивность L выполняют регулируемой с подмагничиванием постоянным током, применяют управляемый выпрямитель VD1 или другие способы коррекции тока возбуждения генератора.

Тематику курсового проекта можно сочетать и с курсовой работой по курсу «Электромагнитные и электромашинные устройства автоматики». Так, темы: «Управляемый выпрямитель»; «Транзисторный трехфазный инвертор» могут быть выполнены по двум курсам. В первой части разрабатывается система управления, а во второй — силовая часть и электромагнитные устройства.

6. Собрать управляемый выпрямитель (см. 1.15, а), снять регулировочную характеристику [/„=/(«), начертить осциллограммы для а=0 и 90° и измерить для этих значений а нагрузочный ток.

На 11.16 показана принципиальная схема одной из систем управления электроприводом с применением тиристоров. Штрихпунктирными линиями в схеме выделены три узла: ТУ В — тиристорный управляемый выпрямитель с блоком управления тиристорами (БУТ); РТ — регулятор тока; PC — регулятор скорости.

11.9. МНОГОФАЗНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Однофазный управляемый выпрямитель. Управляемым называют выпрямитель, содержащий управляемые диоды и позволяющий регулировать уровень выпрямленного напряжения. Рассмотрим принцип работы однофазного управляемого выпрямителя на примере схемы с нулевым выводом ( 8.7, а) при активной нагрузке. Вентильными элементами в этой схеме являются тиристоры.

Трехфазный управляемый выпрямитель. Рассмотрим особенности трехфазных управляемых выпрямителей на примере схемы с нулевым выводом ( 8.9, а) при активной нагрузке.

§ 12.2. Трехфазный управляемый выпрямитель на тиратронах с фазорегулятором и пик-трансформаторами

На 10.48 представлены механические характеристики двигателя M=F(s) при различных величинах напряжения управления. Из рисунка видно, что при заданном моменте сопротивления М0 •изменением напряжения f/2 можно получить любую скорость вращения в диапазоне скольжений от s=sl до s = l. С увеличением нагрузки регулировочный диапазон уменьшается. Управляемые двигатели должны быстро реагировать на изменение напряжения, в частности, быть в состоянии развивать большое ускорение ротора при подаче напряжения на обмотку управления. Для этого необходимо, чтобы момент инерции ротора был как можно меньшим.

Исполнительные управляемые двигатели постоянного тока малой мощности широко применяются в различных схемах автоматического управления. Эти двигатели обладают устойчивой механической характеристикой, линейностью регулировочной характеристики и достаточным быстродействием.

Относительные параметры Неуправляемые двигатели (/>„= 1*750 Вт, 1=50 Гц) Управляемые двигатели

Асинхронные управляемые двигатели. Асинхронные управляемые (исполнительные) двигатели применяются в автоматических устройствах для преобразования амплитуды или фазы управляющего напряжения в угол поворота или угловую скорость выходного вала. Они представляют собой маломощные (от 0,1 до 300 Вт) асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, на статоре которых располагаются две распределенные обмотки, сдвинутые в пространстве на электрический угол я/2 ( 49-1). Для упрощения рассмотрения будем считать, что обмотки одинаковы. Одна из обмоток (В), называемая обмоткой возбуждения, постоянно находится под напряжением 0„ = const; ко второй обмотке (У), называемой обмоткой управления, подводится напряжение Оу, изменяющееся под воздействием управляющего сигнала.

В некоторых автоматических устройствах требуются управляемые двигатели, ротор которых не вращается, а поворачивается на небольшой угол, пропорциональный моменту двигателя и напряжению обмотки управления. Управляемые двигатели, предназначенные для работы в таком специфическом режиме, называются м о-м е н т н ы м и.

49-1. Асинхронные управляемые двигатели и тахогенераторы....... 473

Применение электрических машин и трансформаторов в народном хозяйстве не ограничивается перечисленными областями производства электрической энергии, передачи ее и преобразования в механическую. В автоматическом управлении и регулировании электрические машины часто используются для получения информации о состоянии системы или для преобразования сигнала управления. В качестве элементов схем автоматики применяются специальные электрические машины: усилители — для усиления электрического сигнала, тахогенераторы — для получения электрической информации о скорости вращения вала, вращающиеся трансформаторы — для получения электрического сигнала, пропорционального углу поворота вала или тригонометрической функции этого угла, сельсины — для согласованного поворота (вращения) двух или нескольких валов, управляемые двигатели — для преобразования электрического сигнала в механическую энергию, шаговые двигатели — для преобразования сигнала в поворот вала на фиксированный угол.

9-7. Управляемые двигатели

Большое количество двигателей малой мощности применяется в установках автоматического управления и в счетно-решающих устройствах. К ним относятся трехфазные, двухфазные и однофазные двигатели, управляемые двигатели. Для электропривода бытовых приборов применяются асинхронные двигатели, предназначенные для включения в однофазную сеть.

9-7. Управляемые двигатели ........... .... ......... 158

Относительные параметры Неуправляемые двигатели (Ри = 1*750 Вт, f = 50 Гц) Управляемые двигатели