Sistem penjana — Motor DC
Pelbagai alatan mesin selalunya memerlukan kawalan tanpa langkah ke atas kelajuan pemacu pada julat yang lebih luas daripada yang boleh disediakan dengan melaraskan fluks magnet. Motor DC dengan pengujaan selari… Dalam kes ini, sistem pemacu elektrik yang lebih kompleks digunakan.
Dalam rajah. 1 menunjukkan gambar rajah pemacu elektrik boleh laras mengikut sistem penjana-motor (disingkat G — D). Dalam sistem ini, motor aruhan IM terus memutarkan penjana DC teruja bebas G dan penguja B, yang merupakan penjana DC kuasa rendah yang teruja secara selari.
Motor DC D memacu badan kerja mesin. Belitan pengujaan OVG penjana dan ATS motor dibekalkan oleh penguja B. Dengan menukar rintangan litar pengujaan penjana G dengan rheostat 1, voltan yang dikenakan pada angker motor D ditukar, dan dengan itu kelajuan motor dikawal. Dalam kes ini, motor beroperasi pada fluks penuh dan malar kerana rheostat 2 dialih keluar.
Apabila voltan U berubah, kelajuan berubah n0 kelajuan terbiar motor ideal D. Oleh kerana fluks motor dan rintangan litar angkernya tidak berubah, cerun b kekal malar. Oleh itu, ciri mekanikal rectilinear sepadan dengan nilai U yang berbeza terletak satu di bawah yang lain dan selari antara satu sama lain (Rajah 2).
nasi. 1. Penjana sistem - Motor DC (dpt)
nasi. 2. Ciri-ciri mekanikal penjana - Sistem motor DC
Mereka mempunyai cerun yang lebih besar daripada ciri-ciri motor elektrik yang sama yang disuap dari rangkaian malar, kerana dalam sistem G - D voltan U pada arus pengujaan berterusan penjana berkurangan dengan peningkatan beban mengikut pergantungan:
di mana cth. dan rg — e, masing-masing. dan lain-lain. ms dan rintangan dalaman penjana.
Dengan analogi dengan motor tak segerak, kami nyatakan
Nilai ini mencirikan penurunan dalam kelajuan enjin apabila beban meningkat dari sifar kepada nominal. Untuk ciri mekanikal selari
Nilai ini meningkat apabila n0 berkurangan. Pada nilai sn yang besar, keadaan pemotongan yang ditentukan akan berubah dengan ketara dengan turun naik beban rawak. Oleh itu, julat peraturan voltan biasanya kurang daripada 5:1.
Apabila kuasa undian motor berkurangan, penurunan voltan merentasi motor meningkat dan ciri mekanikal menjadi lebih curam. Atas sebab ini, julat peraturan voltan sistem G -D dikurangkan apabila kuasa berkurangan (untuk kuasa kurang daripada 1 kW hingga 3:1 atau 2:1).
Apabila fluks magnet penjana berkurangan, kesan demagnetisasi tindak balas angkernya menjejaskan voltannya pada tahap yang lebih besar. Oleh itu, ciri yang dikaitkan dengan kelajuan enjin yang rendah sebenarnya mempunyai kecerunan yang lebih besar daripada ciri mekanikal.
Pengembangan julat kawalan dicapai dengan mengurangkan fluks magnet motor D melalui rheostat 2 (lihat Rajah 1), dihasilkan pada aliran penuh penjana. Kaedah pengawalan kelajuan ini sepadan dengan ciri-ciri yang terletak di atas alam semula jadi. satu (lihat Rajah 2).
Jumlah julat kawalan, sama dengan hasil julat kawalan kedua-dua kaedah, mencapai (10 — 15): 1. Peraturan voltan ialah kawalan tork malar (kerana fluks magnet motor kekal tidak berubah). Kawal selia dengan menukar fluks magnet motor D ialah peraturan kuasa malar.
Sebelum menghidupkan motor, D rheostat 2 (lihat Rajah 1) dikeluarkan sepenuhnya dan fluks motor mencapai nilai tertinggi. Kemudian rheostat 1 meningkatkan pengujaan penjana G. Ini menyebabkan voltan meningkat dan kelajuan motor D meningkat. Jika OVG gegelung disambungkan serta-merta ke voltan penuh UB penguja B, arus di dalamnya, seperti dalam mana-mana litar dengan kearuhan dan rintangan aktif, akan meningkat:
di mana rv ialah rintangan gegelung pengujaan, LB ialah kearuhannya (abaikan kesan ketepuan litar magnetik).
Dalam rajah. 3, a (lengkung 1) menunjukkan graf pergantungan arus pengujaan pada masa. Arus pengujaan meningkat secara beransur-ansur; kadar kenaikan ditentukan oleh nisbah
di mana Tv ialah pemalar masa elektromagnet bagi penggulungan pengujaan penjana; ia mempunyai dimensi masa.
nasi. 3. Menukar arus pengujaan dalam sistem G-D
Perubahan dalam voltan penjana semasa permulaan mempunyai ciri yang lebih kurang sama dengan perubahan dalam arus pengujaan. Ini membolehkan motor dimulakan secara automatik dengan rheostat 1 dikeluarkan (lihat Rajah 1).
Peningkatan arus pengujaan penjana selalunya dipercepatkan (terpaksa) dengan menggunakan pada saat awal pada penggulungan pengujaan voltan melebihi nominal.Kemudian proses peningkatan pengujaan akan diteruskan sepanjang lengkung 2 (lihat Rajah 3, a ). Apabila arus dalam gegelung mencapai Iv1, sama dengan arus pengujaan keadaan mantap pada voltan terkadar, voltan gegelung pengujaan dikurangkan kepada nominal. Masa kenaikan arus pengujaan ke nominal dikurangkan.
Untuk memaksa pengujaan penjana, voltan penguja V (lihat Rajah 1) dipilih 2-3 kali lebih tinggi daripada voltan nominal gegelung pengujaan penjana dan perintang tambahan 4 dimasukkan ke dalam litar. …
Sistem penjana-motor membolehkan brek regeneratif. Untuk berhenti, arus dalam angker perlu menukar arahnya. Tork juga akan bertukar tanda dan bukannya memandu, ia akan menjadi brek. Berhenti berlaku apabila fluks magnetik rheostat motor 2 meningkat atau apabila voltan penjana berkurangan dengan reostat 1. Dalam kedua-dua kes, cth. dan lain-lain. c. E motor menjadi lebih tinggi daripada voltan U penjana.Dalam kes ini, motor D beroperasi dalam mod penjana dan didorong ke putaran oleh tenaga kinetik jisim bergerak, dan penjana G beroperasi dalam mod motor, memutar mesin IM pada kelajuan super segerak, yang pada masa yang sama beralih kepada mod penjana dan membekalkan kuasa kepada rangkaian.
Brek penjanaan semula boleh dilakukan tanpa menjejaskan rheostat 1 dan 2. Anda hanya boleh membuka litar pengujaan penjana (cth. suis 3). Dalam kes ini, arus dalam litar tertutup yang terdiri daripada belitan pengujaan penjana dan perintang 6 akan berkurangan secara beransur-ansur
di mana R ialah rintangan perintang 6.
Graf yang sepadan dengan persamaan ini ditunjukkan dalam Rajah. 3, b. Penurunan beransur-ansur dalam arus pengujaan penjana dalam kes ini adalah bersamaan dengan peningkatan dalam rintangan rheostat 1 (lihat Rajah 1) dan menyebabkan brek regeneratif. Dalam litar ini, perintang 6 yang disambungkan selari dengan penggulungan pengujaan penjana adalah perintang nyahcas. Ia melindungi penebat belitan pengujaan daripada kerosakan sekiranya berlaku gangguan kecemasan secara tiba-tiba litar pengujaan.
Apabila litar pengujaan terganggu, fluks magnet mesin berkurangan secara mendadak, mendorong e dalam lilitan gegelung pengujaan. dan lain-lain. c.kearuhan diri adalah sangat hebat sehingga boleh menyebabkan penebat belitan rosak. Perintang nyahcas 6 mencipta litar di mana e. dan lain-lain. c. aruhan kendiri gegelung medan mendorong arus yang memperlahankan penurunan fluks magnet.
Penurunan voltan merentasi perintang nyahcas adalah sama dengan voltan merentasi gegelung medan.Semakin rendah nilai rintangan nyahcas, semakin rendah voltan gegelung pengujaan apabila litar rosak. Pada masa yang sama, dengan penurunan nilai rintangan perintang nyahcas, arus terus mengalir melaluinya dalam mod biasa dan kerugian di dalamnya meningkat. Kedua-dua peruntukan mesti dipertimbangkan apabila memilih nilai rintangan nyahcas.
Selepas penggulungan pengujaan penjana dimatikan, voltan kecil kekal pada terminalnya disebabkan oleh kemagnetan sisa. Ini boleh menyebabkan motor berputar perlahan pada apa yang dikenali sebagai kelajuan rayapan. Untuk menghapuskan fenomena ini, belitan pengujaan penjana, selepas diputuskan sambungan dari penguja, disambungkan ke terminal penjana supaya voltan dari kemagnetan sisa menyebabkan arus demagnetisasi dalam belitan pengujaan penjana.
Untuk membalikkan motor elektrik D, arah arus dalam gegelung pengujaan penjana OVG G ditukar menggunakan suis 3 (atau peranti lain yang serupa). Disebabkan oleh kearuhan yang ketara bagi gegelung, arus pengujaan secara beransur-ansur berkurangan, menukar arah dan kemudian secara beransur-ansur meningkat.
Proses memulakan, memberhentikan dan menterbalikkan motor dalam sistem yang dipertimbangkan adalah sangat menjimatkan, kerana ia dijalankan tanpa menggunakan rheostat yang termasuk dalam angker. Motor dihidupkan dan dinyahpecutan menggunakan peralatan ringan dan padat yang mengawal arus medan kecil sahaja. Oleh itu, sistem "penjana - motor DC" ini disyorkan untuk digunakan untuk kerja dengan permulaan, brek dan pembalikan yang kerap.
Kelemahan utama sistem motor-generator-DC adalah kecekapan yang agak rendah, kos yang tinggi dan menyusahkan kerana kehadiran sejumlah besar mesin elektrik dalam sistem. Harga sistem melebihi harga motor sangkar tupai tak segerak dengan kuasa yang sama 8 — 10 kali ganda. Lebih-lebih lagi, seperti sistem pemacu elektrik memerlukan banyak ruang.