Ģeneratora sistēma - līdzstrāvas motors
Dažādiem darbgaldiem bieži nepieciešama nepārtraukta piedziņas ātruma kontrole plašākā diapazonā, nekā to var nodrošināt, regulējot magnētisko plūsmu. Līdzstrāvas motors ar paralēlu ierosmi… Šajos gadījumos tiek izmantotas sarežģītākas elektriskās piedziņas sistēmas.
attēlā. 1 ir parādīta regulējamas elektriskās piedziņas shēma saskaņā ar ģeneratora-motora sistēmu (saīsināti G-D). Šajā sistēmā indukcijas motors IM nepārtraukti rotē neatkarīgi ierosinātu līdzstrāvas ģeneratoru G un ierosinātāju B, kas ir paralēli ierosināts mazjaudas līdzstrāvas ģenerators.
Līdzstrāvas motors D darbina mašīnas darba korpusu. Ģeneratora OVG un motora ATS ierosmes tinumus apgādā ar ierosinātāju B. Mainot ģeneratora G ierosmes ķēdes pretestību ar reostatu 1, tiek mainīts motora D armatūrai pievadītais spriegums, un līdz ar to motora ātrums tiek regulēts. Šajā gadījumā motors darbojas ar pilnu un nemainīgu plūsmu, jo tiek noņemts reostats 2.
Mainoties spriegumam U, apgriezienu skaits mainās n0 ideāls motora tukšgaitas apgriezienu skaits D. Tā kā motora plūsma un tā armatūras ķēdes pretestība nemainās, slīpums b paliek nemainīgs. Tāpēc taisnvirziena mehāniskie raksturlielumi, kas atbilst dažādām U vērtībām, atrodas viens zem otra un paralēli viens otram (2. att.).
Rīsi. 1. Sistēmas ģenerators — līdzstrāvas motors (dpt)
Rīsi. 2. Ģeneratora mehāniskie parametri — līdzstrāvas motora sistēma
Viņiem ir lielāks slīpums nekā tāda paša elektromotora parametriem, kas tiek baroti no pastāvīga tīkla, jo G-D sistēmā spriegums U pie pastāvīgas ģeneratora ierosmes strāvas samazinās, palielinoties slodzei atbilstoši atkarībai:
kur piem. un attiecīgi rg — e. utt. lpp un ģeneratora iekšējo pretestību.
Pēc analoģijas ar asinhronajiem motoriem mēs apzīmējam
Šī vērtība raksturo motora apgriezienu skaita samazināšanos, kad slodze palielinās no nulles līdz nominālajam. Paralēlajiem mehāniskajiem raksturlielumiem
Šī vērtība palielinās, samazinoties n0. Pie lielām sn vērtībām noteiktie griešanas apstākļi ievērojami mainīsies ar nejaušām slodzes svārstībām. Tāpēc sprieguma regulēšanas diapazons parasti ir mazāks par 5:1.
Samazinoties motoru nominālajai jaudai, sprieguma kritums motoros palielinās un mehāniskie raksturlielumi kļūst stāvāki. Šī iemesla dēļ G-D sistēmas sprieguma regulēšanas diapazons tiek samazināts, samazinoties jaudai (jaudām, kas mazākas par 1 kW, līdz 3:1 vai 2:1).
Samazinoties ģeneratora magnētiskajai plūsmai, tā armatūras reakcijas demagnetizējošā iedarbība lielākā mērā ietekmē tā spriegumu. Tāpēc parametriem, kas saistīti ar zemiem dzinēja apgriezieniem, faktiski ir lielāks slīpums nekā mehāniskajiem parametriem.
Regulēšanas diapazona paplašināšana tiek panākta, samazinot motora D magnētisko plūsmu, izmantojot reostatu 2 (sk. 1. att.), kas ražots pie pilnas ģeneratora plūsmas. Šī ātruma regulēšanas metode atbilst raksturlielumiem, kas atrodas virs dabiskās. viens (skat. 2. att.).
Kopējais regulēšanas diapazons, kas vienāds ar abu metožu regulēšanas diapazonu reizinājumu, sasniedz (10 - 15): 1. Sprieguma regulēšana ir pastāvīga griezes momenta kontrole (jo motora magnētiskā plūsma paliek nemainīga). Regulēšana, mainot motora D magnētisko plūsmu, ir pastāvīga jaudas regulēšana.
Pirms motora iedarbināšanas D reostats 2 (sk. 1. att.) tiek pilnībā noņemts, un motora plūsma sasniedz augstāko vērtību. Tad reostats 1 palielina ģeneratora G ierosmi. Tas izraisa sprieguma palielināšanos un motora D ātruma palielināšanos. Ja spole OVG tiek nekavējoties pievienota ierosinātāja B pilnam spriegumam UB, strāva tajā, tāpat kā jebkurā ķēdē ar induktivitāti un aktīvo pretestību, palielināsies:
kur rv ir ierosmes spoles pretestība, LB ir tās induktivitāte (neņem vērā magnētiskās ķēdes piesātinājuma efektu).
attēlā. 3, a (līkne 1) parāda ierosmes strāvas atkarības no laika grafiku. Ierosināšanas strāva pakāpeniski palielinās; pieauguma tempu nosaka attiecība
kur Tv ir ģeneratora ierosmes tinuma elektromagnētiskā laika konstante; tai ir laika dimensija.
Rīsi. 3. Ierosmes strāvas maiņa G-D sistēmā
Ģeneratora sprieguma izmaiņām palaišanas laikā ir aptuveni tāds pats raksturs kā ierosmes strāvas izmaiņām. Tas ļauj motoram automātiski iedarbināties ar noņemtu reostatu 1 (sk. 1. att.).
Ģeneratora ierosmes strāvas palielināšana bieži tiek paātrināta (piespiesta), ierosmes tinumam sākotnējā brīdī pieliekot spriegumu, kas pārsniedz nominālo, tad ierosmes palielināšanas process turpināsies pa 2. līkni (sk. 3. att., a) ). Kad strāva spolē sasniedz Iv1, kas ir vienāda ar līdzsvara stāvokļa ierosmes strāvu pie nominālā sprieguma, ierosmes spoles spriegums tiek samazināts līdz nominālajam. Tiek samazināts ierosmes strāvas pieauguma laiks līdz nominālajai vērtībai.
Lai piespiestu ģeneratora ierosmi, ierosinātāja spriegumu V (sk. 1. att.) izvēlas 2-3 reizes lielāku par ģeneratora ierosmes spoles nominālo spriegumu un ķēdē ievada papildu rezistors 4. …
Ģeneratora-motora sistēma nodrošina rekuperatīvo bremzēšanu. Lai apturētu, ir nepieciešams, lai strāva armatūrā mainītu virzienu. Arī griezes moments mainīs zīmi un tā vietā, lai brauktu, kļūs par bremzēšanu. Apstāšanās notiek, kad palielinās motora reostata 2 magnētiskā plūsma vai kad ģeneratora spriegums samazinās ar reostatu 1. Abos gadījumos, piem. utt. c) motora E kļūst augstāks par ģeneratora spriegumu U.Šajā gadījumā motors D darbojas ģeneratora režīmā un tiek iedarbināts ar kustīgo masu kinētisko enerģiju, un ģenerators G darbojas motora režīmā, griežot IM iekārtu ar supersinhronu ātrumu, kas vienlaikus pārslēdzas uz ģeneratora režīmu un piegādā tīklam strāvu.
Reģeneratīvo bremzēšanu var veikt, neietekmējot 1. un 2. reostatu. Jūs varat vienkārši atvērt ģeneratora ierosmes ķēdi (piemēram, slēdzi 3). Šajā gadījumā strāva slēgtā ķēdē, kas sastāv no ģeneratora ierosmes tinuma un rezistora 6, pakāpeniski samazināsies
kur R ir rezistora 6 pretestība.
Šim vienādojumam atbilstošais grafiks ir parādīts attēlā. 3, b. Pakāpeniska ģeneratora ierosmes strāvas samazināšanās šajā gadījumā ir līdzvērtīga reostata 1 pretestības palielināšanai (sk. 1. att.) un izraisa reģeneratīvo bremzēšanu. Šajā shēmā rezistors 6, kas savienots paralēli ģeneratora ierosmes tinumam, ir izlādes rezistors. Tas aizsargā ierosmes tinumu izolāciju no bojājumiem pēkšņa ierosmes ķēdes avārijas pārtraukuma gadījumā.
Kad ierosmes ķēde tiek pārtraukta, mašīnas magnētiskā plūsma strauji samazinās, ierosmes spoles pagriezienos inducē e. utt. c) pašinduktivitāte ir tik liela, ka tā var izraisīt tinuma izolācijas pārrāvumu. Izlādes rezistors 6 izveido ķēdi, kurā e. utt. c) lauka spoles pašindukcija inducē strāvu, kas palēnina magnētiskās plūsmas samazināšanos.
Sprieguma kritums uz izlādes rezistora ir vienāds ar spriegumu visā lauka spolē.Jo zemāka ir izlādes pretestības vērtība, jo zemāks ir ierosmes spoles spriegums, kad ķēde ir pārrauta. Tajā pašā laikā, samazinoties izlādes rezistora pretestības vērtībai, strāva, kas nepārtraukti plūst caur to normālā režīmā, un zudumi tajā palielinās. Izvēloties izlādes pretestības vērtību, jāņem vērā abi noteikumi.
Pēc ģeneratora ierosmes tinuma izslēgšanas tā spailēs paliek neliels spriegums atlikušā magnētisma dēļ. Tas var izraisīt motora lēnu griešanos ar tā saukto šļūdes ātrumu. Lai novērstu šo parādību, ģeneratora ierosmes tinums pēc atvienošanas no ierosinātāja tiek savienots ar ģeneratora spailēm tā, lai spriegums no atlikušā magnētisma izraisītu demagnetizējošu strāvu ģeneratora ierosmes tinumā.
Lai apgrieztu elektromotoru D, tiek mainīts strāvas virziens ģeneratora OVG G ierosmes spolē, izmantojot slēdzi 3 (vai citu līdzīgu ierīci). Pateicoties spoles ievērojamajai induktivitātei, ierosmes strāva pakāpeniski samazinās, maina virzienu un pēc tam pakāpeniski palielinās.
Motora iedarbināšanas, apturēšanas un atpakaļgaitas procesi aplūkotajā sistēmā ir ļoti ekonomiski, jo tie tiek veikti, neizmantojot armatūrā iekļautos reostatus. Motors tiek iedarbināts un palēnināts, izmantojot vieglu un kompaktu aprīkojumu, kas kontrolē tikai nelielas lauka strāvas. Tāpēc šo "ģeneratoru - līdzstrāvas motoru" sistēmu ieteicams izmantot darbam ar biežu iedarbināšanu, bremzēšanu un atpakaļgaitu.
Galvenie motora-ģeneratora-līdzstrāvas sistēmas trūkumi ir salīdzinoši zemā efektivitāte, augstās izmaksas un apgrūtinošs, jo sistēmā ir liels skaits elektrisko mašīnu. Sistēmas cena 8-10 reizes pārsniedz asinhronā vāveres motora cenu ar tādu pašu jaudu. Turklāt tādas elektriskā piedziņas sistēma prasa daudz vietas.