Естественные и искусственные характеристики электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения

Билет21

1.Естественные и искусственные характеристики электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения.

ОВ – обмотка возбуждения

ДП – обмотка дополнительных полюсов

Ток якоря является и током и при быстрых изменениях тока якоря также должен изменятся магнитный поток. При этом в полюсах и станине наводятся вихревые токи, поэтому при точном анализе динамики в модель вводят короткозамкнутый контур.

Получают систему уравнений описывающих преобразование энергии

,- сопротивление и число витков фиктивной обмотки контура вихревых токов;

- индуктивность рассеяния якорной цепи;

Главная индуктивность связана с основным потоком и учитывается четвертым слагаемым второго уравнения системы.

Кривая намагничивания:

Если  , то для анализа, кривую намагничивания можно аппроксимировать двумя отрезками.

Статические характеристики

Приняв производные равные нулю, можно получить выражения для механической и электромеханической характеристик:

                     

Рассмотрим по участкам:

1.

  

     

2.

Ф=const и характеристики приобретают линейный характер

Учитывая реальный вид кривой намагничивания характеристики имеют следующий вид

Исходя из характеристик можно отметить следующие особенности:

1.  Отсутствие Х.Х.

2.  При больших токах ДПТ ПВ развивает больший момент, чем ДПТ НВ и при равной перегрузочной способности по току имеет большую перегрузочную способность по моменту.

3.  В зоне небольших нагрузок двигателей выступает как авторегулятор мощности

Данные ЭД широко применяются в подъемно-транспортных машинах и поэтому выпускаются спец серии тяговых ЭД для электротепловозов и для небольших мощностей краново-металлургическая серия (Д)

Искусственные характеристики ДПТ ПВ

1.  U=var применяется данный способ в виде переключения нескольких ЭД с параллельного соединения в последовательное.

     

2. Rдоб=var (D=3-5).

      

3.Ф=var Т.к. в зоне основных нагрузок магнитная система не насыщена, то можно не только уменьшать но и увеличивать магнитный поток.

А) Ф уменьшаем. Iв=Iя-Iш

б) Ф увеличиваем.

Применяется в механизмах подъема при спуске груза  . При регулировании изменением Ф шунтирующее сопротивление устанавливается в силовую цепь и поэтому с энергетической точки зрения способ близок к реостатному регулированию.

2. Схема и настройка датчика ЭДС якоря.

Схема и настройка датчика ЭДС якоря

Uz1-ТП якоря ,Uz2-ТП возбуждения, UA1-датчик тока якоря, UA2-датчик тока возбуждения, UV1-датчик напряжения, UV2-датчик ЭДС,  AF-блок выделения модуля

САУ состоит из двух взаимосвязанных систем:

1.  Система регулирования скорости с воздействием на Uя с подчиненным контуром тока якоря.

2.  Двухконтурная система регулирования ЭДС с подчиненным контуром тока возбуждения. (В ОС по Iв используется фильтр с пост. времени

Tф=Ств*(Rтв1*Rтв2/(Rтв1+Rтв2))    )

Сигнал задания тока возбуждения является выходным сигналом  регулятора ЭДС и ограничивается на уровне задания номинального тока возбуждения. 

Uре.огр=Uзтв.ном=(Rзтв/(Rтв1+Rтв2))*Котв*Iвн

На вход регулятора ЭДС подаются сигнал Uзе и сигнал ОС Uое. Поскольку ЭДС якоря измерить непосредственно нельзя, то используют датчик , который вычисляет значение ЭДС якоря путем вычитания сигналов с датчика напряжения Uдн и с датчика Iя.

Постоянная времени фильтра по каналу напряжения: Тн=Сн*(R3*R4/(R3+R4))

Сигнал с датчика ЭДС:

Uео=Uдн*(Rон/(R3+R4))*(1/(Тмр+1))-(Uот*Rон/R5))

Подставляя Uдн=Кдн*Uя   и   Uот=Кот*iя  получим

Uое  =

=

выразим ЭДС якоря из уравнения Эл. Равновесия для якорной цепи ЭД

Uя=ея+iя*Rяд*(Тяд*р+1)

ея=Uя-iя*Rяд*(Тяд*р+1)

В данном выражении присутствуют параметры якорной цепи самого ЭД Rяд и Тяд. Поскольку датчик U измеряет напряжение на якоре