Динамо-машины  Электроприводы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 [ 51 ] 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130

	/ /з Л /
k-D I
1 1 j 1 / /	1 /у/
/ /	/
I If \ /	1 / 1/

Напряжение (мощность) периодически подводится к двигателю и отключается от него полностью или частично посред- ством изменения параметра в цепи статора с различной относительной продолжительностью (рис. 4.9,а). При этом необхо-.димо торможение двигателя при отключении. Применяется также периодическое переключение схемы с двигательного режима на тормозной. Замыкание и размыкание может производиться быстродействующими контактными аппаратами, ионными или полупроводниковыми приборами. Относительная длительность включения изменяется специальным управляющим

устройством. Процессы \ включения и выключения

цепей сопровождаются переходными электромеханическими явлениями. Не будем учитывать влияния на характеристики переходных электромагнитных процессов, протекающих во многих случаях значительно быстрее механических. Обозначим через Ml и моменты вращения, развиваемые двигателем в интервале времени и /г. соответствующие разным положениям контактов Л (см. рис. 4.9,о). Скорость вращения в течение каждого интервала времени изменяется примерно по экспоненциальной зависимости.

В установившемся режиме скорость колеблется около некоторого среднего значения, при этом средний вращающий момент двигателя за полный период близок к статическому моменту механизма (рис. 4.9,6):

Жер = SiTWt + гМ- = 7142 + еЛЖ. (4.21)

Здесь

е, = : {t, + 2), = и -f h), ДМ = Ml - М.

По заданным механическим характеристикам двигателя (при разных положениях контактов), механизма и уравнению (4.21) можно приближенно построить механические характери--стики при импульсном регулировании. Такие характеристики показаны на рис. 4.9, б для случая импульсного включения в цепь статора и выключения из нее активного сопротивления, а на рис. 4.10,6 - для случая периодического переключения машины с двигательного в тормозной режим. Кривые / и 2

Рис. 4.9. Регулирование скорости импульсным включением сопротивления:

а) схема; б) харанггеристики

изображают характеристики двигателя для разных положений контактов, кривая 3 - характеристику статического момента механизма, кривая 4 для s-,

значения 0 lt;8 lt;1. deg;

Значению средней скорости laquo;ср отвечает относительная продолжительность

(4.22)

Рис. 4.10. Регулирование скорости импульсным переключением статора в двигательный и тормозной режимы:

а) схема; б) хара-нтгеристики

где TWi, М2, Мс - определяются абсциссами точек 1, 2, 3.

Механическая хара-теристика для каждого значения е, = const рассчитывается по (4.21).

Из сравнения характеристик (см. рис. 4.9,6 и 4.10,6) для обеих схем переключения вытекает, что регулирование скорости путем периодического включения и выключения активного J сопротивления практически невозможно при малых нагрузках на валу. Увеличение изменения скорости может быть лишь при нагрузках, близких к номинальной. Регулирование по схеме, изображенной на рис. 4.10, а, позволяет получить больший диапазон изменения скоростей вращения при одинаковой нагрузке, чем по схеме, показанной на рис. 4.9, а. Это объясняется большей разностью вращающих моментов машины, переключаемой 1-из двигательного в тормозной режим. Рассматриваемые системы имеют мягкие механические характеристики. При изменении нагрузки скорость вращения изменяется значительно. I Достаточная жесткость этих характеристик может быть получена применением обратной связи, например посредством тахогенератора. В отношении потерь и к. п. д. двигателя рассматриваемый способ не лучше других, основанных на изменении скольжения ротора. Потери в цепи обмоток, пропорциональные скольжению ротора, вызывают нагрев двигателя при .заданной средней скорости вращения laquo;ср, возрастающий с уве-яичением относительной продолжительности включения. Скорость вращения двигателя колеблется около средней величины в значительных пределах. Ограничение пределов пульсации скорости требует увеличения числа циклов в час до большого числа, которое может быть достигнуто лишь при использовании быстродействующей аппаратуры. Важным вопросом явля- Ется обеспечение надежной работы импульсных преобразова-.гелей.

sect; 4. 8. Привод с электромагнитной муфтой скольжения

Задача регулирования скорости вращения привода в ряде -случаев может быть решена рационально посредством электромагнитной муфты скольжения, устанавливаемой между нерегулируемым асинхронным или синхронным двигателем и рабочей машиной. Здесь муфта выполняет роль редуктора с регулируемым передаточным числом.

Обе части муфты (рис. 4.11, а)-полюса с обмоткой воз; буждения / и якорь 2 (массивный без обмотки возбуждения или шихтованный с многофазной обмоткой) - вращаются с различной скоростью в одинаковом направлении. Одна из них, механически соединенная с двигателем, является ведущей,

Рис. 4.11. Электромагнитная муфта скольжения:

а) схема; 6) векторная д.и.аграм.ма; в) механические характеристики

а вторая, закрепленная на валу рабочей машины, ведомой частью. Последняя движется под действием вращающего мо--мента, передаваемого магнитным полем.

Выпускаются различные по конструкции муфты. Наиболее простой по устройству является индукторная муфта с массивным стальным якорем без обмотки, используемая для передачи малых и средних мощностей. Конструктивно муфта и двигатель могут быть смонтированы в одном корпусе. Электромагнитная муфта скольжения имеет черты асинхронной машины (наличие скольжения, от которого зависит вращающий момент) и синхронной (поток создается постоянным током, на который оказывает влияние реакция якоря) машины. По величине потерь в якоре муфта скольжения подобна асинхронной машине

Коэффициент полезного действия муфты

- ДР . АР .

Р, - Ра + ДР

я 56