Как выглядит схема включения дпт нв

24.Схема однофазного преобразователя для дпт нв и принцип ее работы.

В полууправляемом преобразователе тиристор VS1 переходит в открытое состояние в момент, соответствующий углу , а VS2 –углу + относительно питающего напряжения U. В полностью управляемом преобразователе тиристоры VS1 и VS3 переходят в открытое состояние в момент соответствующий углу , а VS2 и VS4 –углу +.

Двигатель подключён к сети в течении фазового интервала Я равно питающему U. При t> напряжение U изменяет полярность, а прямое падение напряжения на обратном диоде VD0 переводит его в открытое состояние. Ток якоря i_Я, протекающий ранее от сети через VS1, теперь проходит через VD0 (тиристор VS1 закрыт). Цепь якоря двигателя в течение интервала Я=0. В период открытого состояния тиристора (<t<) энергия из сети передаётся в якорную цепь, превращаясь в энергию электромагнитного поля в индуктивностях якоря L_Я, кинетическую энергию вращения механических частей и полезную работу. В период закрытого состояния тиристора между фазами  и + запасённая в индуктивностях энергия поля превращается в механическую, а продолжающий протекать по якорной цепи ток i_Я создаёт электромагнитный момент. В этот период энергия в сеть не возвращается.

25.Регулирование угловой скорости дпт нв изменением подводимого к якорю напряжения.

Осуществляется вниз от основной.

Допустимый момент со снижением  остаётся const, т.к. I_{доп якоря}=I_ном, а поток Ф=-const при независимом возбуждении.

Т.к. напряжение питающей сети есть const, то преобразователь с регулируемым напряжением постоянного тока на выходе:

• система генератор-двигатель (Г-Д) или управляемый выпрямитель-двигатель (УВ-Д).

Семейство механических характеристик.

Система Г-Д может обеспечить двухзонное регулирование угловой частоты:

• от основной вниз изменением ЭДС генератора регулированием тока его возбуждения при постоянном потоке двигателя (сплошная линия);
• выше основной регулированием тока возбуждения двигателя при постоянной ЭДС генератора (пунктирные линии).

Недостатки системы Г-Д:

1. необходимость в двухкратном преобразовании энергии;
2. наличие двух машин в преобразовательном устройстве;
3. значительные габариты и масса
4. высокие капитальные и эксплуатационные расходы.

26.Регулирование угловой скорости дпт нв изменением напряжения на якоре с помощью управляемых тиристорных выпрямителей.

Схема выпрямителя при включении тиристоров по однофазной нулевой двухполупериодной схеме.

На управляющий электрод тиристора V1 подаётся от системы управления СУ отрицательный импульс в момент времени t₁. Угол  соответствует моменту естественного включения вентиля V1, при этом на нагрузке возникнет скачок напряжения, которое будет изменяться по кривой U_2a. В момент t₂ напряжение U_2a=0 и тиристор V1 закрывается. На интервале t₂-t₃ оба тиристора закрыты и I=0, а в момент t₃ вступает в действие тиристор V2 и остаётся открытым до момента t₄ и т.д. Если меняется угол  относительно начала синусоиды напряжения на анодах тиристоров, то соответственно меняется среднее значение выпрямленного напряжения U_D и тока I_D.

Механические характеристики ДПТ НВ, управляемого тиристорным выпрямителем равны механическим характеристикам в системе Г-Д, однако они отличаются рядом особенностей:

1. характеристики имеют меньшую жёсткость за счёт большего падения напряжения в якорной цепи;
2. при =var наклон их остаётся const;
3. при использовании сглаживающего реактора и малых нагрузках наступает режим прерывистых тонов, при котором имеет место резкий подъём характеристики: чем больше , тем больше зона прерывистых тонов.

12.Схема включения и механическая характеристика дпт нв при пуске.

Для построения достаточно двух точек: одна соответствует начальному электромагнитному моменту двигателя и номинальной скорости (M=M_ном и ), а другая – скорости идеального холостого хода (M=0 и ).

R_Я определяют ориентировочно, принимая, что половина всех потерь в двигателе при номинальной нагрузке связана с потерями в меди якоря:

Угловая скорость реостатной характеристики с R_Р:

Рис.9. Схема включения двигателя постоянного тока независимого

возбуждения при пуске

Рис.10. Механическая характеристика при пуске

13.Механические характеристики дпт нв в тормозных режимах.

Рис.11. Механические характеристики ДПТ НВ в тормозных режимах

Существует три возможных способа генераторного электрического торможения:

1. Торможение с отдачей энергии в сеть (генераторный режим работы параллельно с сетью) осуществляется в том случае, когда скорость двигателя оказывается выше скорости идеального холостого хода и его ЭДС Е больше приложенного напряжения U. Ток при этом изменяет своё направление:

следовательно, изменяет знак и момент двигателя, то есть он становится тормозным

Если обозначить M_T=-M, то уравнение (***) при примет вид:

Этот способ торможения возможен, например, в приводах транспортных и подъёмных механизмов при спуске груза и при некоторых способах регулирования, когда двигатель, переходя к низшим скоростям, проходит значение .

2.Динамическое торможение происходит при отключении якоря двигателя от сети и замыкании его на резистор, то есть реостатное торможение. Обмотка возбуждения при этом должна оставаться присоединённой к сети. Ток якоря . Тормозной момент при динамическом торможении, если пренебречь реакцией якоря:

Рис.12. Схема включения ДПТ НВ при динамическом торможении

При Ф=const -механическая характеристика динамического торможения находится во II-м квадранте (см. рис.).

Динамическое торможение используется для останова привода при отключении его от сети, при спуске грузов в подъёмных механизмах.

3.Торможение противовключением (генераторный режим работы последовательно с сетью) осуществляется в том случае, когда обмотки двигателя включены для одного направления вращения, а якорь двигателя под воздействием внешнего момента или сил инерции вращается в противоположную сторону. Такой режим получается при переключении обмотки якоря (или обмотки возбуждения) двигателя для быстрой остановки или для изменения направления вращения на противоположное.

При изменении полярности напряжения, подводимого к якорю необходимо включать дополнительный резистор в якорную цепь для ограничения тока и момента.

Рис.14. Механическая характеристика при торможении противовключением.

В точке А изменяется полярность напряжения и осуществляется переход в т.В. ( в силу механической инерционности привода). Далее происходит уменьшение ω по линии BC до останова в точку C (отключение от сети). Если отключения не произойдёт, ω начнёт увеличиваться в другую сторону по линии CD, а затем перейдёт на работу на естественную характеристику FE. Если ещё раз изменить полярность напряжения на выводах якоря –происходит по линии FGKL.

Двигатель постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ)

Двигатель постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) В этом двигателе (рисунок 1) обмотка возбуждения подключена к отдельному источнику питания. В цепь обмотки возбуждения включен регулировочный реостат r_рег, а в цепь якоря — добавочный (пусковой) реостат R_п. Характерная особенность ДПТ НВ — его ток возбуждения I_в не зависит от тока якоря I_я так как питание обмотки возбуждения независимое.

Схема двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ)

Механическая характеристика двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ)

Уравнение механической характе­ристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения имеет вид

где: n₀ — частота вращения вала двигателя при холостом ходе. Δn — изменение частоты вращения двигателя под действием механической нагрузки.

Из этого уравнения следует, что механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) прямолинейны и пересекают ось ординат в точке холостого хода n₀ (рис 13.13 а), при этом изменение частоты вращения двигателя Δn, обусловленное изменением его механической нагрузки, пропорционально сопротивлению цепи якоря R_а =∑R + R_доб. Поэтому при наименьшем сопротивлении цепи якоря R_а = ∑R, когда R_доб = 0, соответствует наименьший перепад частоты вращения Δn. При этом механическая характеристика становится жесткой (график 1).

Механические характеристики двигателя, полученные при номинальных значениях напряжения на обмотках якоря и возбуждения и при отсутствии добавочных сопротивлений в цепи якоря, называют естественными рисунок 13.13, а (график 1 Rдоб = 0 ).

Если же хотя бы один из перечисленных параметров двигателя изменен (напряжение на обмотках якоря или возбуждения отличаются от номинальных значений, или же изменено сопротивление в цепи якоря введением R_доб), то механиче­ские характеристики называют искусственными .

Искусственные механические характеристики, полученные введением в цепь якоря добавочного сопротивления R_доб, называют также реостатными (графики 2 и 3).

При оценке регулировочных свойств двигателей постоянного тока наибольшее значение имеют механические характеристики n = f(M). При неизменном моменте нагрузки на валу двигателя с увеличением сопротивления резистора R_доб частота вращения уменьшается. Сопротивления резистора R_доб для получения искусственной механической характеристики, соответствующей требуемой частоте вращения n при заданной нагрузке (обычно номинальной) для двигателей независимого возбуждения:

где U — напряжение питания цепи якоря двигателя, В; I_я — ток якоря, соответствующий заданной нагрузке двигателя, А; n — требуемая частота вращения, об/мин; n₀ — частота вращения холостого хода, об/мин.

Частота вращения холостого хода n₀ представляет собой пограничную частоту вращения, при превышении которой двигатель переходит в генераторный режим. Эта частота вращения превышает номинальную n_ном на столько, на сколько номинальное напряжение U_ном подводимое к цепи якоря, превышает ЭДС якоря Е_{я ном} при номинальной нагрузки двигателя.

На форму механических характеристик двигателя влияет величина основного магнитного потока возбуждения Ф. При уменьшении Ф (при возрастании сопротивления резистора r_peг) увеличивается частота вращения холостого хода двигателя n₀ и перепад частоты вращения Δn. Это приводит к значительному изменению жесткости механической характеристики двигателя (рис. 13.13, б). Если же изменять напряжение на обмотке якоря U (при неизменных R_доб и R_рег), то меняется n₀, a Δn остается неизменным [см. (13.10)]. В итоге механические характеристики смещаются вдоль оси ординат, оставаясь параллельными друг другу (рис. 13.13, в). Это создает наиболее благоприятные условия при регулировании частоты вращения двигателей путем изменения напряжения U, подводимого к цепи якоря. Такой метод регулирования частоты вращения получил наибольшее распространение еще и благодаря разработке и широкому применению регулируемых тиристорных преобразователей напряжения.

Используемая литература: — Кацман М.М. Справочник по электрическим машинам

Схемы пуска двигателя постоянного тока независимого возбуждения с резистором

Пуск с непосредственном включении двигателя постоянного тока в сеть возможен только для маломощных двигателей (до 1 кВт), при условии отсутствия нагрузки на валу. Для более мощных двигателей — данный способ пуска недопустим.

Содержание

• Пусковой ток двигателя постоянного тока
• Расчёт пускового резистора (Отдельная статья)
• Классификация схем пуска двигателя постоянного тока с пусковым резистором
  • Схема пуска ДПТ НВ в функции ЭДС (Отдельная статья)
  • Схема пуска ДПТ НВ в функции тока (Отдельная статья)
  • Схема пуска ДПТ НВ в функции времени (Отдельная статья)

  Пусковой ток двигателя постоянного тока

  При непосредственном включении двигателя постоянного тока в сеть — начальный пусковой ток может достигать опасных значений, способных вывести из строя сам двигатель.

  Пусковой ток определяется по формуле:

  

  • I_а – ток в цепи якоря
  • U – напряжение питающей цепи
  • E_a – противо ЭДС возникающая при движении якоря.
  • R_а сопротивление обмотки якоря.

  Так как в начальный момент пуска, якорь двигателя находится в неподвижном состоянии n = 0 об/мин – противоЭДС равна нулю E_a = 0.

  Следовательно выражение (1) для начального момента пуска двигателя будет иметь вид:

  

  Из выше указанного выражение следует, что при неподвижном якоре пусковой ток ограничивается лишь электрическим сопротивлением цепи якоря. Которое в нормальных машинах составляет R_а = 0,02 – 0,1 Ом. Поэтому для ограничения пускового тока и предотвращения поломки двигателя, пуск мощных ДПТ НВ производят только с введённым пусковым резистором в цепи якоря. Который по мере разгона двигателя по ступеням выводится. После окончания пуска, резистор будет полностью зашунтирован, и двигатель перейдет работать на естественную механическую характеристику (рис. 1).

  При пуске, двигатель разгоняется по искусственной характеристике 1 до частоты вращения n1, затем 2 до n2, а после полного шунтирования резистора — по естественной характеристике 3.

  Подробный расчет пусковых резисторов (реостатов) приведён в данном материале.

  Классификация схем пуска двигателя постоянного тока с пусковым резистором

  В зависимости от способа определения момента шунтирования реостата, схемы управления ДПТ НВ можно подразделить:

  Схема пуска ДПТ НВ в функции ЭДС (скорости) – момент шунтирования реостата определяется изменением ЭДС в цепи якоря, значение которой увеличивается с ростом частоты вращения двигателя. При достижении частоты n1 и n2 происходит шунтирование реостата.

  Схема пуска ДПТ НВ в функции тока — момент шунтирования реостата определяется изменением тока в цепи якоря, значение которого уменьшается с ростом частоты вращения двигателя. При достижении частоты n1 и n2 пусковой ток уменьшается до I1 и I2 соответственно, происходит шунтирование реостата.

  Схема пуска ДПТ НВ в функции времени – в данной схеме момент шунтирования реостата определяется выдержкой времени, на протяжении которой двигатель наберёт достаточную частоту вращения для безопасного переключения.

  Похожие публикации:

  1. Для таблицы установлен указанный режим автоподбора что это означает
  2. Как поставить шрифт в powerpoint
  3. Фоторедактор где можно уменьшить фигуру
  4. Хапиловская нпс что это