Исследование характеристик двигателя постоянного тока в системе «управляемый преобразователь – двигатель» (УП-Д) (60

Она включает следующие элементы: Ry - потенциометр управления, с которого снимается напряжение управления; UZ - тиристорный преобразователь; LM - обмотка возбуждения электродвигателя; М - якорь электродвигателя с обмоткой, коллектором и щетками; BR - якорь тахогенератора, выходное напря-

жение которого UBR прямо пропорционально скорости вращения якоря ; LBR - обмотка возбуждения тахогенератора; R - потенциометр обратной связи.

Якорь электродвигателя подключен на выходное напряжение Ud преобразователя. Выходное напряжение преобразователя Ud можно считать прямо про-

порциональным входному UΣ, то есть

Ud=KnUΣ,

где Кn- коэффициент усиления преобразователя.

В разомкнутой системе электропривода нет обратных связей и входное напряжение преобразователя равно напряжению управления:

Ud=KnUΣ=KnUy.

Поэтому уравнение механической характеристики электродвигателя в разомкнутой системе приобретает вид

где RяΣ - суммарное сопротивление якорной цепи.

Механические характеристики при различных углах управления тиристорами показаны на рис. 5. В замкнутых системах электропривода существуют обратные связи по скорости, току якоря и другим величинам.

11

Естественная

=0

>0

Рис. 5. Механические характеристики электродвигателя в разомкнутой системе

На рис. 4 представлена замкнутая система с отрицательной обратной связью по скорости вращения якоря. В этой системе входное напряжение преобразователя

где U - напряжение обратной связи по скорости вращения якоря; - коэффициент обратной связи.

Напряжение отрицательной обратной связи по скорости вырабатывается в тахогенераторе BR и через потенциометр R подаётся на вход системы. Выходное напряжение преобразователя определяется теперь не только напряжением управления Uy , но и фактической скоростью вращения якоря.

2Ud2

3 Ud1

Разомкнутая система

Рис. 6. Механическая характеристика электродвигателя в замкнутой системе

12

Пусть работа электропривода соответствует точке 1 (рис. 6). В замкнутой системе уменьшение скорости приведет к росту входного напряжения UΣ, вследствие чего выходное напряжение возрастет до значения Ud2 > Ud1. Работа электропривода будет соответствовать точке 2. В рассматриваемой схеме 2<1, так как увеличение UΣ возможно только за счет некоторого уменьшения скорости.

5. Контрольные вопросы

5.1. Назначение системы УП-Д и область применения.

5.2.Влияние напряжения на якоре на скорость вращения якоря двигателя.

5.3.Влияние степени обратной связи по скорости на диапазон регулирования.

5.4.Отрицательная обратная связь по скорости и ее влияние на характери-

стики привода.

5.5. Электромеханическая характеристика системы с отрицательной обратной связью по скорости.

5.6.Изменение электромеханической характеристики при увеличении .

5.7.Изменение электромеханической характеристики при увеличении Uy.

5.8.Цели использования отрицательной обратной связи по скорости.

5.9.Параметры схемы, определяющие жесткость электромеханической характеристики.

Библиографический список

1.Мурзин, Ю.М. Электротехника [Текст]: учеб. пособие / Ю.М. Мурзин, Ю.Н. Волков. – СПб.: Питер, 2007. – 443 с.

2. Шпиганович, А.Н. Электрооборудование [Текст]: учеб. пособие / А.Н. Шпиганович, А.А. Красичков. – Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2003. – 159 с.

3. Кацман, М.М. Электрические машины [Текст]/ М.М. Кацман. – М.: Высшая школа, 2003. – 469 с.

13