Импульсное реостатное регулирование

Данный вид регулирования осуществляют путем плавного изменения сопротивления резистора, включенного в цепь якоря. Принцип регулирования заключается в том, что в цепь якоря на некоторое время вводят добавочное сопротивление /?доб с последующим шунтированием его тиристорным коммутатором ТК (рис. 2.52), который работает с частотой Ак=(800…1200) Гц и периодом ТТК = 1/Ак = (1,25…0,83) мс. Применяют широтно-импульсное регулирование (ШИР), когда Ттк = const, но меняется скважность у = t^M/TTK = var, где /мм — время замкнутого состояния тиристорного ключа ТК.

Рис. 2.52. Схема импульсного реостатного регулирования:

ГАГ—тиристорный коммутатор; Я,* — сопротивление ТК в замкнутом состоянии, Ом; /?_ДОб — сопротивление добавочного резистора, Ом Электромеханическая характеристика при импульсном регулировании.

где Ко — сопротивление цепи якоря при замкнутом состоянии ТК; Ко = R* + R,_x. А. к— сопротивление ТК в замкнутом состоянии; R— сопротивление обмотки якоря.

Поскольку управление происходит в маломощных цепях (управление тиристорами или транзисторами), то можно осуществить плавное регулирование скорости вниз от основной. Диапазон зависит как от сопротивления Л_доб, так и от нагрузки на валу, что характерно для реостатного регулирования, и в незамкнутой системе управления D= 1,5…2. В замкнутой системе регулирования угловой скорости можно получить жесткие характеристики, обеспечивающие D= 10. Энергетические показатели импульсного реостатного регулирования несколько хуже, чем при ступенчатом реостатном регулировании, что объясняется наличием в кривой тока якоря переменной составляющей, вызванной колебанием тока в период коммутации тиристорного ключа.

Регулирование напряжением. При питании ДПТ НВ от регулируемого источника напряжения большой мощности принимают сопротивление преобразователя R_npeo6 = 0. В подавляющем большинстве двигатели рассчитаны на регулирование за счет снижения напряжения U< U_H. Двигатели крановые серии Д напряжением U_H = 220 В допускают повышение напряжения в два раза.

Диапазон регулирования при номинальной нагрузке зависит от сопротивления якоря двигателя и равен:

В случае применения полупроводниковых преобразователей получаем —> 1, что свидетельствует о высокой плавности этого способа регулирования скорости двигателя.

Стабильность на естественной механической характеристике (ЕМХ) в пределах изменения нагрузки от 0,5М_н до 1,5М" достаточно высокая — 0,02…0,095.

Аналогична стабильность для искусственной механической характеристики (ИМХ):

Как видим, стабильность на минимальной угловой скорости невысока и понижается со снижением угловой скорости электропривода.

Коэффициент полезного действия при полном использовании двигателя по нагреву (/_с = М_с = М_н):

где д i>_{H t} =",; ш_0и = U.

При работе на ЕМХ КПД ц = 1 — Л_я и достаточно высок.

При работе на ИМХ при минимальной скорости со^адн).

Таким образом, на малых скоростях работы КПД электропривода низок.

Основное направление регулирования скорости — вниз, кратковременно вверх в допустимых пределах, определяемых паспортными данными двигателя.

Допустимая нагрузка двигателя по нагреву.

Регулирование целесообразно вести при М_н, если двигатель с независимой вентиляцией. В противном случае необходимо на пониженных скоростях снижать нагрузку на валу двигателя (см. табл. 2.5). Что касается минимальной скорости (0m_in, то в разомкнутых системах управления ее принимают на искусственной механической характеристике, у которой скорость со = 0 при 2М_н.