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

чительное применение. По диапазону (до 2000) и плавности регулирования скорости, возможностям универсального автомагического управления на основе обратных связей эта система находится на высоком уровне. В настоящее время улучшение свойств таких приводов в статическом и динамическом режимах достигается возбуждением их от полупроводниковых усилителей.

Для небольших мощностей (до 10 кет) с успехом используется система-ЭМУ-Д с большим диапазоном регулирования скорости, хорошей точностью ее стабилизации на заданных ступенях и высоким коэффициентом усиления, позволяющим воспользоваться компактной, малогабаритной и дешевой аппаратурой управления. Электроприводы по схеме ЭМУ-Д получили дальнейшее развитие в связи с применением промежуточных транзисторных усилителей для цепей управления, значительно увеличивающих диапазон регулирования и быстродействие системы. Вместе с тем электроприводы по схеме Г-Д отличаются большими начальными затратами на оборудование и габаритами, а также высокими эксплуатационными расходами, обусловленными низким к. п. д. и необходимостью ухода за коллекторами со щетками.

Для ряда машин более простое и экономичное решение вопроса регулирования скорости может дать замена двигатель-генераторного агрегата в системе Г-Д, управляемым ионным выпрямителем (ртутным или тиратронным). Нереверсивный электропривод с управляемым ртутным выпрямителем дешевле системы Г-Д по капитальным затратам (почти в 2 раза) и эксплуатационным расходам. Он характеризуется также высоким быстродействием и малой мощностью управления. Вместе с тем ионный привод отличается низким коэффициентом мощности и наличием высших гармоник тока, увеличивающих нагрев двигателя и его номинальную мощность. Реверсивный ионный привод имеет более сложную схему и повышенную стоимость оборудования по сравнению с нереверсивной вследствие трудностей осуществления рекуперативного торможения. В этом случае ионный привод практически утрачивает отмеченное выше экономическое преимущество перед системой Г-Д.

Прогресс в области полупроводниковых выпрямителей, достигнутый за последние годы, дает большие возможности для их применения в регулируемых электроприводах. Преобразование переменного тока в посто5}нный полупроводниковыми вентилями осуществляется более совершенно, чем другими методами. Сочетание неуправляемых полупроводниковых диодов с магнитными усилителями в цепи якоря (МУ-Д) позволяет сравнительно просто с умеренными потерями изменять выпрямленное напряжение и регулировать скорость вращения двигателей постоянного тока небольшой мощности в значительных пре-

делах (до 100). Некоторые сновальные машины отечественного производства оборудованы в настоящее время такого типа приводами с послойным и базисным автоматическим регулированием скорости.

Одна из главных задач совершенствования автоматизированных установок состоит в развитии и внедрении полупроводникового регулируемого электропривода постоянного тока по системе УПВ-Д. Улучшение показателей управляемых кремниевых выпрямителей (тиристоров), выпускаемых отечественной промышленностью, содействует ускорению решения этой задачи. Эти приводы весьма перспективны вследствие высокой надежности, длительности службы, быстродействия, высокого к. п. д. и малой мощности управления. Влияние температуры на характеристики составляет пока основной недостаток управляемых вентилей. Использование в ближайший период таких электроприводов, например, в отделочном производстве представляется весьма рациональным. Выявление типов текстильных машин, для которых выгодно применять электроприводы по системе УПВ-Д, создание и внедрение их в производство - бли-лайшая актуальная задача. Тиристорные преобразователи постоянного тока строятся на сотни и более киловатт.

Коллекторные двигатели переменного тока не требуют преобразования переменного тока в постоянный. Усовершенствованные в отношении коммутации, к. п. д. и пределов регулирования они по ряду показателей приближаются к двигателям постоянного тока. В связи с этим расширяется область их применения. В установках небольшой мощности зарекомендовали себя двигатели, питаемые со стороны ротора с диапазоном регулирования, приближающимся к 5: I. Скорость такого двигателя изменяется перемещением щеток, осуществляемым исполнительным микродвигателем. Причина, несколько ограничивающая применение этих двигателей, связана с инерционностью регулирования и необходимостью ухода за коллектором и комплектом передвижных щеток.

Наиболее широкое распространение в промышленности, в частности текстильной, получили асинхронные двигатели, как самые простые по конструкции, надежные и экономичные в работе. Для асинхронных и синхронных электроприводов наилучшим является частотное регулирование.

Масштабы практического использования таких систем зависят в основном от качества преобразователей частоты. Существующие электромашинные преобразователи частоты: асинхронные, синхронные, одноякорные. и компенсированные коллекторные-сложны, дороги по капитальным и,эксплуатационным расходам и недостаточно экономичны, хотя и в неодинаковой мере. Последние исследования показывают, что из электромашинных преобразователей частоты систему с компенсирован-

ным коллекторным генератором и полупроводниковым возбудителем следует признать более перспективной. Ввиду недостатков существующих электромашинных регулируемых преобразователей частоты в настоящее время в значительных масштабах используются более простые преобразователи с синхронным генератором и механическим вариатором. В частности, электромеханические преобразователи применяются в системах приводов прядильных машин для производства химических волокон, где они обеспечивают необходимые скоростные режимы технологического процесса. Практическая целесоообразность внедрения частотного управления асинхронными и синхронными электроприводами с вращающимися преобразователями частоты в основном ограничивается в настоящее время системами, требующими одновременного согласованного регулирования ряда машин или механизмов (прядильные машины различных типов и др.).

Большое практическое значение принадлежит статическим полупроводниково-магнитным преобразователям частоты. Высо; кая надежность работы, нетребовательность к уходу и быстро- . действие составляют основные достоинства бесколлекторных приводов переменного тока со статическими преобразователя-, ми частоты. На современном уровне развития полупроводниковыми триодами (транзисторами) можно управлять двигателями мощностью до 2,0 кет, а полупроводниковыми управляемыми вентилями (тиристора.ми) -двигателями мощностью в сотни киловатт и более. Полупроводниковые преобразователи частоты не свободны пока от недостатков; основным из них является наличие высших гармоник в кривых напряжения и тока, снижающих к. п. д. и жесткость механических- характеристик двигателя. Применение частотного регулирования скорости со статическими преобразователями целесообразно в приводах с широким диапазоном регулирования скорости, работающих длительно на низких скоростях, а также для быстроходных дви-, гателей.

Известное использование в регулируемых приводах находят каскадные соединения асинхронных двигателей с машинами постоянного тока. Среди них по значимости, например, для некоторых прядильных машин, выделяется асинхронный машинно-вентильный каскад с силовыми кремниевыми выпрямителями. Он характеризуется высоким к. п. д., значительным коэффициентом усиления, возможностью точной отработки управляющего сигнала. Вместе с тем этот каскад, включающий кроме асинхронной и машину постоянного тока, нуждающуюся в уходе, имеет сравнительно небольшой диапазон регулирования скорости. С увеличением последнего мощности выпрямителя и машины постоянного тока растут пропорционально скольжению.

12 ж 77